Разгрузка железнодорожных вагонов

3.4.1 Устройства для разгрузки зерна из железнодорожных вагонов

Расчетный (максимальный) суточный объем приёмки зерна с железнодорожного транспорта составил 1545 т/сут. Принимаем т.

Необходимое число приемных потоков N_ж, шт., определяем из условия их максимальной загрузки при разгрузке вагонов

, (15)

где Q_под – масса зерна в одной подаче, Q_под=1000 т;

Т_р – время обработки одной подачи при разгрузке, ч;

Q_тр2 – производительность убирающего транспортного потока, т/ч;

К_u – коэффициент использования паспортной производительности нории,[1];

К_к – см. формулу (8),

Таким образом, число приёмных потоков , шт, составит:

=175т\ч

шт.

=350т\ч

шт.

Выбираем два приемных потока с производительностью 350 т/ч, Е_пб=1000т.

Необходимое число разгрузочных точек N_рж, шт., (фронт разгрузки) определяем по формуле

, (16)

где Q_под – см. формулу (15);

3,16 – время обработки одной подачи при разгрузке, ч;

Q_рв – производительность вагоноразгрузчика, т/ч,

шт.

Окончательно берем 2 разгрузочные точки на параллельных путях. Вместимость бункеров приёмных устройств принимаем 70 т.

3.5 Передача зерна на переработку

Предусматриваем два отпускных бункера из числа надсепараторных и отпускной конвейер производительностью 100т/ч.

3.6 Очистка зерна

Расчет начнем с подбора оборудования для предварительной очистки.

Для предварительной очистки выбираем машины марки А1-ДЗС или А1-БЗ-2-О. Фактическую производительность машин для предварительной обработки зерна Q_с.пред, т/ч, определяем по формуле

Q_с.пред=Q_{сп.пред}·К_ко, (17)

где Q_{сп.пред} – паспортная производительность машин, используемых для предварительной очистки т/ч;

Кко – коэффициент, зависящий от культуры зерна, влажности и содержания отделимой примеси, К_ко=0,8 [1]

Q_с.пред=175·0,95=162 т/ч.

Q_с.пред=100·0,95=95 т/ч.

Число машин для предварительной очистки зерна N_пр.с, шт., определяем по формуле

, (18)

где N_л – число технологических линий приемки зерна с автомобильного транспорта, шт.;

Q_л – производительность линии приемки зерна с автомобильного транспорта, т/ч;

Q_с.пред – см. формулу (17),

а) А1-ДЗС

для 175 т/ч

шт.

б) А1-БЗ2-О

для 100 т/ч

шт.

Принимаем к установке две машины марки А1-БЗ2-О.

Общую производительность сепараторов для очистки зерна, поступающего с автотранспорта SQ_с,,т/ч, определяем по формуле

, (19)

где – количество зерна данной культуры поступающего на предприятие в течении всего периода заготовок, т;

П_р – продолжительность расчетного периода заготовок, сут.;

К_ко – см. формулу (17),

т/ч

Необходимое число сепараторов для очистки зерна, поступающего автотранспортом, N_с1, шт., определяем по формуле

, (20)

где SQ_с – см. формулу (19);

Q_сп – паспортная производительность сепаратора, т/ч,

а) А1 – БИС-100

шт.

б) Р8 – БЦС-50

шт.

в) Р8 – БЦС -25

шт.

Необходимое число сепараторов для очистки зерна, поступающего железнодорожным транспортом, N_с2, шт., определяем по формуле

, (21)

где К – коэффициент, учитывающий какая часть от общего поступления зерна подлежит очистке в сутки;

В_рпр – количество зерна, поступающего по железной дороге в сутки максимального приема, т/сут;

Q_сп – паспортная производительность сепаратора, т/ч;

К_ко - см. формулу (17),

а) А1 – БИС-100

шт.

б) Р8 – БЦС-50

шт.

в) Р8 – БЦС-25

шт.

Общее число сепараторов для очистки N_с, шт., определяем по формуле

N_с=N_с1+N_с2, (22)

где N_с1 – см. формулу (20);

N_с2 – см. формулу (21),

а) А1 – БИС-100

N_с=0,38+0,39=0,77≈1 шт.

а) Р8 – БЦС-50

N_с=0,76+0,77=1,53≈2 шт.

б) Р8 – БЦС-25

N_с=1,52+1,54=3,06≈3 шт.

Принимаем к установке один сепаратор марки А1 – БИС-100.

Необходимое число триеров П_т, шт., определяем по формуле

, (23)

где – количество зерна, поступающего от хлебосдатчиков автотранспортом за весь период заготовок, т;

φ – доля зерна, подлежащего очистке на триерах (при разработке типовых проектов φ=10%), %;

П_р – продолжительность расчетного периода заготовок, сут;

Q_тр – паспортная производительность триера, т/ч,

шт.

Принимаем к установке один блок триеров А9-УТ-2К-6 А9-УТ-2О-6

Над и подсепараторные бункера предназначенные для блока триеров выбираем емкостью 18 т.

Определяем число машин для фракционирование П_фр, шт., по формуле

(24)

где q_c – суточная производительность завода, т/сут;

Q_{фр п} – паспортная производительность машины для фракционирования зерна, т/ч;

К_ко – см. формулу (17);

t₁ – время работы машины в сутки, ч (t₁₌8ч)

шт.

Принимаем к установке одну машину марки А1-БСФ-50

Выбираем к установке над и подсепараторные бункера емкостью 300т

3.7 Сушка зерна

Годовой объем сушки зерна, поступающего от хлебосдатчиков, А_с, т, определяем по формуле

А_с=0,8· ·К_в·К_{н ср}·К_{кс ср} (25)

где – см. формулу (3);

К_в – коэффициент перевода физических тонн в плановые тонны сушки,Кв=0,8 [1];

К_{н ср} – средневзвешенный коэффициент, учитывающий изменение производительности зерносушилок в зависимости от назначения зерна, определяется по формуле (26);

К_{кс ср} – средневзвешенный коэффициент, учитывающий изменение производительности зерносушилок в зависимости от просушиваемой культуры, определяется по формуле (27),

А_с=0,8·18000·0,8·1·1=11520т.

Величину средневзвешенного коэффициента К_н.ср, учитывающего изменение производительности зерносушилок в зависимости от назначения зерна, определяем по формуле

, (26)

где – количество зерна различного назначения, поступающего от хлебосдатчиков за весь период заготовок, т;

К_н1 – коэффициент, учитывающий назначение зерна, Кн₁=1;

– см. формулу (3),

Величину средневзвешенного коэффициента К_кс.ср, учитывающего изменение производительности зерносушилок в зависимости от просушиваемой культуры, определяем по формуле

, (27)

где – количество зерна различных культур, поступающего от хлебосдатчиков за весь период заготовок, т;

К_кс1 – коэффициент, учитывающий культуру зерна, К_кс1=1;

– см. формулу (3),

Число партий влажного и сырого зерна, требующего сушки, составляет шесть. Соотношение величин партий зерна в зависимости от их числа определено в таблице 1.

Таблица 1 – Соотношение величин партий зерна в зависимости от их числа

n	49,0	24,5	13,5	6,5	4,0	2,5
i

Величину каждой партий зерна А_ci , пл.т, определяем по формуле

, (28)

где А_с – годовой объем сушки зерна, пл.т;

n_i – относительная величина i-ой партии зерна требующего сушки, %;

i – номер партии зерна, требующего сушки,

пл.т,

пл.т,

пл.т,

пл.т,

пл.т,

пл.т,

По величинам партий зерна, требующего сушки, определяем производительность и необходимое число зерносушилок, которые обеспечат сушку заданного числа партий влажного и сырого зерна в объеме 11520 плановых тонн.

На первую сушилку производительностью 24 пл.т/ч, которая просушит 8600 пл.т, направляем три партии зерна А_с1+ А_с5+ А_с6 = 6394 пл.т.

На вторую сушилку производительностью 24 пл.т/ч, которая просушит 8600 пл.т, направляем три партии зерна А_с2+ А_с3+ А_с4 = 5126 пл.т.

Таким образом, две зерносушилки просушат в сумме 17200 плановых тонн, что перекрывает величину годового объема сушки.

Окончательно, учитывая номенклатуру выпускаемых зерносушилок, выбираем две зерносушилки марки ДСП-24. Выбираем вместимость оперативных бункеров-250 т, вместимость накопительных бункеров – 3000 т.

Количество жидкого топлива, необходимого для обеспечения бесперебойной работы зерносушилок в течение всего периода сушки зерна, Е_т, т, определяем по формуле

, (29)

где К_нт – коэффициент пересчета натурального топлива в условное;

Т_н – норма расхода условного топлива на одну плановую тонну просушиваемого зерна, кг/пл.т;

А_с – см. формулу (28),

т.

3.8 Обработка и хранение отходов

Количество отходов, выделяемых в сутки при предварительной очистке зерна, G₁, т/сут, определяем по формуле

, (30)

где с₁ – количество выделенных при предварительной очистке отходов, %;

А_пред – количество зерна, подлежащего предварительной очистке, т;

П_р – продолжительность расчетного периода заготовок, сут.

т/сут

Количество отходов, выделяемых в сутки на воздушно-ситовых сепараторах, G_3,, т/сут, определяем по формуле

(31)

где А_оч – расчетный суточный объем очистки зерна, т;

с – исходное содержание сорной примеси в зерне, %;

G₁ – см. формулу (30);

т/сут.

Суточный объем очистки зерна, поступающего автотранспортом, А_оч1, т, определяем по формуле

, (32)

где – см. формулу (3);

П_р – см. формулу (5),

т.

Суточный объем очистки зерна, поступающего железнодорожным транспортом, А_оч2 , т, определяем по формуле

, (33)

где В_рпр – см. формулу (7),

А_оч2=0,5∙1545=772 т.

Число сепараторов, необходимых для обработки отходов, N_с.отх , шт.,определяют по формуле

, (34)

где G₃ – см. формулу (31);

Ψ – количество отходов по фракциям, %;

Q_соп – паспортная производительность сепаратора для обработки отходов, т/ч;

К^′ - коэффициент снижения паспортной производительности сепаратора для обработки отходов,

шт.

Принимаем к установке один сепаратор производительностью 6 т/ч, марки А1-БМС-6.

Количество зерносмеси, выделенное при обработке отходов, G₄, т/сут, определяют по формуле

G₄=0,15·G₃, (35)

где – G₃ – см. формулу (31),

G₄=0,15·38=6 т/сут.

Количество овсюга, выделенного на триере овсюгоотборнике, G_о , т/сут, находим по формуле

G_о=0,48·SQ_о, (36)

где SQ_о – производительность установленного триера овсюгоотборника,т/ч,

G_о=0,48·6=3 т/сут

3.9 Транспортное оборудование

3.9.1 Нории

Необходимое число основных норий N_н, шт., определяем из расчета обеспечения выполнения всех внутренних и внешних операций с зерном, совпадающих по времени. Для определения числа норий используют формулу

N_н=N_н.внеш+N_{н.внутр}, (37)

где N_н.внеш – число норий для одновременного выполнения внешних операций, шт.;

N_{н.внутр} - число норий для одновременного выполнения внутренних операций, шт.

Для того чтобы найти необходимое число норий для одновременного выполнения внутренних операций, заполним таблицу 2.

Таблица 2– Перечень внутренних операций, выполняемых на элеваторе

Наименование внутренних операций	Суточный объем внутренней операции а, т/сут	Qн1=175 т/ч	Qн2=350 т/ч
Ки	Нч, ч	Ки	Нч, ч
1 Подача зерна в бункера надсушильные		0,85	3,23	0,80	1,61
2 Подача зерна, поступающего с автотранспорта, в бункера надсепараторные		0,85	5,38	0,80	2,59
3 Подача зерна в надсепараторные бункера		0,85	5,19	0,80	2,60
6 Подача зерна в бункера для передачи на производство		0,85	2,69	0,80	1,34
7 Транспортирование зерна из подсушильных бункеров		0,85	2,90	0,80	1,45
8 Транспортирование зерна из подсепараторных бункеров		0,85	10,03	0,80	5,01
11 Внутренние перемещения из силоса (бункера) в силос (бункер)		0,55	4,16	0,50	2,29
15 Опорожнение накопительных бункеров для зерна, разгружаемого из автомобилей		0,80	9,14	0,75	4,88
16 Опорожнение накопительных бункеров для зерна, разгружаемого из железнодорожных вагонов		0,75	11,77	0,70	6,31

Для заполнения таблицы 2 необходимо произвести расчеты суточного объема внутренних операций по нижеследующим формулам.

Величину подачи зерна в надсушильные бункеры и количество зерна транспортируемого из подсушильных бункеров ₁ ( ₇), т/сут, определяем по формуле

, (38)

где – см. формулу (3);

α – доля сырого и влажного зерна в общем объеме заготовок;

П_р – см. формулу (5),

т/сут

Величину подачи зерна, поступающего с автотранспорта, в бункера надсепараторные ₂ , т/сут, определяем по формуле

, (39)

где – см. формулу (3);

П_р – см. формулу (5),

т/сут

Величину подачи зерна, поступающего с железнодорожного транспорта, в бункера надсепараторные ₃ , т/сут, определяем по формуле

, (40)

где В_рпр – см. формулу (7),

т/сут

Величину подачи зерна в бункера для передачи на производство ₆ , т/сут, определяем по формуле

₆=q_c , (41)

где q_c – суточная производительность зерноперерабатывающего завода, т/cут.

₆ =400 т/сут

Количество транспортируемого зерна, из подсушильных бункеров ₈ , т/сут, определяем по формуле

(42)

где _{2, 3} – см. формулы (39),(40);

₈=720+772=1492т/сут

Количество зерна, перемещаемого из силоса (бункера) в силос (бункер), ₁₁ , т/сут, определяют по формуле

(43)

где q_c – см. формулу (41),

₁₁=400 т/сут

Величину опорожнения накопительных бункеров для зерна, разгружаемого из автомобилей _15, т/сут., находим по формуле

_{15= с} (44)

где _с – максимальное суточное поступление зарна автомобильным транспортом, т/сут.

₁₅₌1152т/сут

Величину опорожнения накопительных бункеров для зерна, разгружаемого из железнодорожных автомобилей _16, т/сут., находим по формуле

₁₆₌В_{р пр} (45)

где В_{р пр} – расчетный суточный объем приемки зерна с железнодорожного транспорта, т/сут.

₁₆=1545т/сут

Необходимое число часов работы норий производительностью 175 т/ч для каждой из одновременно выполняемых внутренних операций Н_ч, ч, определяют по формуле:

, (46)

где _i – суточный объем внутренних операций (графа 2 таблицы 2), т/сут;

Кп₁ – число подъемов зерна, определяется объемно-планировочными решениями рабочего здания;

Q_н – паспортная производительность норий, т/ч;

К_ui – коэффициент использования паспортной производительности нории (графа 3,5 таблицы 2);

К_вз – см. формулу (8);

К_к – см. формулу (8),

,

,

,

,

,

,

,

Необходимое число часов работы норий производительностью 350 т/ч для каждой из одновременно выполняемых внутренних операций Нч, ч:

,

,

,

,

,

,

,

Расчетное число норий для одновременного выполнения внутренних операций N_нр , шт., определяем по формуле

, (47)

где ΣН_ч – сумма необходимого числа часов работы норий на всех одновременно выполняемых внутренних операциях, ч;

24 – расчетное время работы норий в сутки, ч,

Для нории производительностью 175 т/ч:

шт.

Для нории производительностью 350 т/ч:

шт.

Необходимое число норий для одновременного выполнения внутренних операций Nн_внутр , шт., определяют по формуле

, (48)

где

N_нр – см. формулу (47);

K_t – коэффициент использования основных норий по времени,

Для нории производительностью 175 т/ч:

шт.

Для нории производительностью 350 т/ч:

шт.

Принимаем 4 основные нории производительностью 175 т/ч.

3.9.2 Конвейеры

В данном проекте мы имеем следующие производительность и число ленточных конвейеров, в зависимости от выполняемой операции:

1) прием зерна с автомобилей - два конвейера производительностью 100 т/ч;

2) конвейеры, передающие зерно из накопительных бункеров с автотранспорта в рабочее здание, - один конвейер производительностью 175 т/ч;

3) прием зерна с железнодорожного транспорта - четыре конвейера производительностью 350 т/ч передают зерно в накопительные бункера;

4) подсилосные конвейеры – 2 конвейера производительностью 175 т/ч;

5) надсилосные конвейеры – 3 конвейера производительностью

350 т/ч.

Угол подъема наклонной части ленточных конвейеров допускается не более 14º. Радиус кривых подъема конвейера принимаем 85 м. Скорость лент конвейеров принимаем 2,5 м/с.

3.9.3 Самотечный трубопровод

Необходимы следующие диаметры зернопроводов в зависимости от производительности:

для производительности 50 т/ч – Ø 200 мм;

для производительности 100 т/ч – Ø 250 мм;

для производительности 175 т/ч – Ø 300 мм;

для производительности 350 т/ч – Ø 400 мм;

В зависимости от вида, транспортируемых отходов, необходимы следующие диаметры трубопроводов:

проход подсевных сит, овсюг - Ø 150 мм;

сход с сортировочных сит сепараторов - Ø 250 мм;

аспирационные относы сепараторов и аспирации – Ø 300 мм.

3.9 Количественный учет зерна

Необходимое число автомобильных весов N_в , шт., определяем по формуле

, (49)

где – см. формулу (3);

К_с – см. формулу (5);

К_ч – см. формулу (6);

t_в – время, необходимое для двукратного взвешивания одного автомобиля и оформления документов, мин;

П_р – см. формулу (5);

G_a – расчетная грузоподъемность автомобилей, т,

Принимаем к установке одни автомобильные весы марки РС-60Ц13АС.

Массу зерна на внутренних операциях находят методом прямого измерения. Число и производительность весов соответствует числу и производительности технологических линий и транспортных потоков. Таким образом, необходимо установить четверо автоматических весов марки ДН-2000.

Вместимость бункеров под автоматическими весами Е_в, т, найдем по формуле

., (50)

где - Q_т – производительность транспортных механизмов, т/ч;

t_ож – время ожидания при смене партии зерна, мин.

Время ожидания t_ож , мин, находим по формуле

, (51)

.

Величину t_тр,, мин, рассчитываем по формуле

(52)

где l_m – расстояние от загрузки до сброса зерна с транспортных механизмов, м;

v_m – скорость перемещения зерна транспортными механизмами после весов, м/с.

Величину t_тел,, мин, рассчитываем по формуле

(53)

где l_с – длина транспортного потока после весов, м;

v_тел – скорость движения тележки надсилосных конвейеров, м/с;

x – коэффициент учитывающий среднюю длину перемещения тележки

Расчет вместимости силосов и бункеров и определение габаритных размеров силосных корпусов в плане

Вместимость силосов круглой в основании формы при подаче и выпуске зерна по центральной оси Е_с, т, определяем по формуле

Е_с=γ·V_с, (54)

где γ – объемная масса зерна, т/м³;

V_с – объем силоса, занимаемый зерном при полной загрузке, м³,

Е_с=0,75·991,83=744 т.

Объём силоса V_с, м³, определяем по формуле

V_с=V₁+V₂+V₃, (55)

где V_с – см. формулу (55);

V₁ – объем конуса, образуемого зерном в верхней части силоса, м³;

V₂ - объем средней части силоса, м³;

V₃ – объем конуса, образуемого зерном в нижней части силоса, м³,

V_с=11,49+16,98+963,36=991,83 м³.

Для силоса круглой в основании формы объем конуса, образуемого зерном в верхней части силоса, V₁ , м³, определяем по формуле

, (56)

где D – внутренний диаметр силоса, м;

Н₁ – высота верхней части силоса, м,

.

Внутренний диаметр силоса D, м, определяем по формуле

D=D_внеш–В=6-2·h=6-2·(t_c+10·D_внеш), (57)

где D_внеш – внешний диаметр силоса, м;

В – толщина межсилосной стенки, м,

h – толщина стены силоса, м,

D=6-2·(120+10·6)=6-2·0,18=5,64м

Высоту верхней части силоса H₁ , м, определяем по формуле

, (58)

где D – см. формулу (56),

α₁ – угол естественного откоса, град.,

м.

Объём конуса, образуемого зерном в нижней части силоса V₃, м³, определяем по формуле

, (59)

где D – см. формулу (56);

Н₃ – высота нижней части силоса, м,

м³

Высоту нижней части силоса H₃ , м³ ,определяем по формуле

(60)

где D – см. формулу (56);

α₂ – угол естественного откоса, град.,

м.

Объём средней части силоса V₂ , м³ , определяем по формуле

, (61)

где D – см. формулу (56);

Н₂ – высота средней части силоса, м,

м³.

Высоту средней части силоса Н₂, м, определяем по формуле

Н₂=Н-(Н₁+Н₃), (62)

где Н – высота силоса от выпускного отверстия до плиты надсилосной, принимаем значение высоты силоса, от выпускного отверстия до плиты надсилосной, равное 42 метра;

Н₁ – см. формулу (55);

Н₃ – см. формулу (58),

Н₂=42-(1,38+2,04)=38,58 м

Вместимость силоса-звездочки при подаче и загрузке по центральной оси Е_зв, т, определяют по формуле

, (63)

где γ – см. формулу (58);

D – см. формулу (56);

Н₁ – см. формулу (56);

Н₂ - см. формулу (62);

Н₃ – см. формулу (60),

.

Число силосных корпусов N_ск, шт., определяют по формуле

, (64)

где Е – см. формулу (1);

Е_ск – вместимость силосного корпуса, т,

шт.

Число силосов в одном ряду, при заданном числе рядов, m, шт., определяем по формуле

, (65)

где Е_ск – см. формулу (64);

Е_зв – см. формулу (63);

n – число рядов круглых в основании силосов, шт.;

Е_с – см. формулу (54),

шт.

Длину силосного корпуса в плане L_ск, м, определяем по формуле

L_ск=D_внеш·m, (66)

где – длина силосного корпуса в плане, м;

D_внеш – см. формулу (55);

m – см. формулу (65),

L_ск=6·6=36 м

Ширину силосного корпуса в плане В_ск, м, определяем по формуле

В_ск=D_внеш·n, (67)

где D_внеш – см. формулу (57);

n – см. формулу (65),

В_ск=6·4=24 м

Длина силосного корпуса не превышает 48 м, а отношение длины силосного корпуса к его ширине равно не более двух.

Уточненную вместимость силосного корпуса Е_ск , т, находим по формуле

, (68)

где Е_с – см. формулу (54);

n – см. формулу (65);

m – см. формулу (65);

Е_зв – см. формулу (63),

т.

Общая вместимость силосных корпусов 41824 тонны.

Литература

1 Анисимова Л.В. Проектирование элеваторов: Учебное пособие/ Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004. – 167 с.

2 Юкиш А.Е. Справочник по оборудованию элеваторов и складов.– М.: Колос, 1978.–240 с.