Очной и заочной форм обучения
Воронеж
УДК 664.1.002.5.001.2 Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Технологическое оборудование» / Воронеж. гос. технол. акад.; Cocт. В. А. Голыбин, В. А. Федорук. Воронеж, 2010. 28 с. Методические указания разработаны в соответствии с требованиями, предъявляемыми квалификационной характеристикой ГОС ВПО подготовки специалистов 260203 – «Технология сахаристых продуктов». Предназначены для закрепления теоретических знаний дисциплин цикла СД. Содержат структуру расчета технической мощности всего комплекса технологического оборудования сахарного завода. Могут быть использованы при выполнении курсового проекта. Табл. 7. Библиогр.: 8 назв.
Составители профессор В. А. ГОЛЫБИН, доцент В.А. ФЕДОРУК
Научный редактор профессор В. А. ГОЛЫБИН
Рецензент канд. техн. наук В. М.ФУРСОВ
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежской государственной технологической академии
© Голыбин В. А., © ГОУВПО «Воронежская
Производительность основных видов технологического оборудования сахарных заводов (А) выражается в тоннах перерабатываемой свеклы за определенный промежуток времени, обычно сутки (т/сут). При проектировании новых заводов рассчитываются величины технической производительности всего технологического оборудования согласно принятой аппаратурной схемы. Технической нормой производительности принимается максимальное количество свеклы, которое может быть переработано в сутки на данном оборудовании при условии непрерывной работы завода, нормативном качестве поступающих и отводимых продуктах и соблюдении оптимальных технологических режимов. Технологическое оборудование выбирается по каталогу, справочникам после расчета по приведенным формулам величин основного фактора (объем аппарата, площадь фильтрования, поверхность теплообмена и т.д.) для завода производительностью А т/сут. Отдельные виды оборудования, аппаратов принимаются к установке без расчета по паспортным данным завода-изготовителя. При выполнении курсового проекта и ВКР технологическое оборудование рассчитывается по основным отделениям завода: свеклоперерабатывающему, сокоочистительному и продуктовому. В соответствии с этим приводятся формулы для расчета технической производительности всего комплекса основного, общезаводского и вспомогательного оборудования, согласно типовой технологической схемы завода. СВЕКЛОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОТДЕЛЕНИЕ
Оборудование, которое необходимо рассчитать: свеклонасосы, свекломойки, весы для свеклы, буферные сборники (бункеры) над свеклорезками, свеклорезки, весы для свекловичной стружки, мезголовушки, отстойники жомопрессовой воды.
Свеклонасосы
Производительность свеклонасосов (т/сут) определяется по формуле
А = 24 · 100 · Р · ρ/а, где Р – подача работающих насосов (по паспортным данным), м3/ч; ρ – плотность свекловодяной смеси, т/м3; а – количество перекачиваемой свекловодяной смеси, % к массе свеклы. Нормативы: ρ1 = 1,0 т/м3; а = 1000 %.
Свекломойки
Производительность отделения (т/сут) с низким или высоким уровнем воды моющей части комбинированных свекломоек определяется по формуле
А= 1440 · Vп · ρ/z,
где Vп – полезная вместимость отделения моющей части свекломойки (по паспортным данным), м3; ρ – масса свеклы в 1 м3 свекловодяной смеси, т/м3; z – длительность пребывания свеклы в каждом отделении моющей части при переработке свеклы с загрязненностью до 15 % к её массе, мин Нормативы: ρ для отделения с высоким уровнем воды 0,42, с низким – 0,50 т/м3; z – при длине гидротранспортера до 200 м – 4,5, более 200 м – 4 мин. Производительность выбрасывающих ковшей комбинированных свекломоек (т/сут) определяется по формуле А = 1440 · V · φ · ρ · n · m, где V – полная вместимость одного ковша (по паспортным данным), м3; φ – коэффициент заполнения ковша, ед.; ρ – насыпная плотность свеклы в ковше, т/м3; n – частота вращения приводного вала ковшей, мин-1; m – число ковшей на валу (по паспортным данным), шт. Нормативы: φ = 0,7; ρ = 0,55 т/м3.
Производительность весов для свеклы (т/сут) определяется по формуле
А = 1440 · М · n,
где М – масса одной порции свеклы в ковше (грузоподъемность), т; n – максимальная частота отвесов (по паспортным данным), мин-1.
Производительность бункеров для свеклы над свеклорезками (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 · V · ρ · φ/z,
где V – полная вместимость бункеров, м3; ρ – насыпная плотность свеклы в бункере, т/м3; φ – коэффициент заполнения бункера, ед.; z – длительность пребывания свеклы в бункере, мин. Нормативы: ρ = 0,50 т / м3; φ = 0,9; z = 25 мин.
Производительность свеклорезки (т/сут) определяется по формуле
А = 1440 · 60 · L · m · u · b · ρ · Кк · Кэ,
где L – длина режущей кромки свеклорезного ножа, м; m – число ножей в свеклорезке (по паспортным данным), шт.; u – линейная скорость резания свеклы, м/с; b – условная толщина стружки (высота боковой грани), м; ρ – насыпная плотность свеклы в свеклорезке, т/м3; Кк и Кэ – соответственно конструктивный и эксплуатационный коэффициенты свеклорезки, ед. Нормативы: L = 0,165 м; u = 7-9 м/с; b – для желобчатой стружки 0,001, для пластинчатой – 0,0007 м; ρ = 0,6 т/м3; Кк = 0,9; Кэ = 0,9 (для центробежных свеклорезок).
Техническая производительность конвейерных весов для свекловичной стружки (т/сут) определяется по формуле
А = 86,4 · р · u,
где u – скорость движения ленты, м/с; р – предельная погонная нагрузка стружки на весах (на 1 м длины ленты), кг/м; р определяется по формуле
p = K1 · K2 · B2 · ρ · 1000/3600,
где K1 – коэффициент, зависящий от формы ленты, ед.; К2 –коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера, ед. В – ширина ленты конвейера, м; ρ – насыпная плотность свекловичной стружки, т/м3. Нормативы: u = 1,2-2,0 м/с; K1 для желобчатой ленты = 310, для плоской – 150; Кэ = 1,0 при наклоне к горизонту 0-10°; р = 0,45 т/м3.
Производительность ротационных мезголовушек (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 · 100 · F · ρ · U/a,
где F – общая площадь активной фильтрующей поверхности сит (по паспортным данным), м2; ρ – плотность фильтруемого продукта, т/м3; U – скорость фильтрования продукта, м3/(м2 · мин); а – количество продукта, % к массе свеклы. Нормативы: ρ = 1,0 (жомопрессовая вода), ρ = 1,064 т/м3 (диффузионный сок); U = 0,5 (жомопрессовая вода), U = 0,6 м3/(м2 · мин) - (диффузионный сок).
Производительность отстойников жомопрессовой воды (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 · 100 · V · ρ/a · z,
где V – полная вместимость отстойников (по паспортным данным), м3; ρ – плотность жомопрессовой воды, т/м3; а – количество жомопрессовой воды, % к массе свеклы; z – продолжительность пребывания воды, мин. Нормативы: р = 1,0 т / м3; z = 15 мин.
СОКООЧИСТИТЕЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
Оборудование, которое необходимо рассчитать: аппараты для известковой обработки и сатурирования производственных сахарных растворов, фильтры для сока I и II сатурации, отстойники, вакуум-фильтры, пресс-фильтры, барометрические конденсаторы.
Производительность преддефекаторов, дефекаторов I и II ступени, сатураторов I и II ступени (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 · 100 · V · φ · ρ/a · z,
где V – полная вместимость аппарата, м3; φ – коэффициент заполнения (по паспортным данным), ед.; ρ – плотность производственного раствора, т/м3; а – количество обрабатываемого продукта, % к массе свеклы; z – длительность обработки продукта, мин. Нормативы приведены в табл. 1. Таблица 1 Исходные данные для расчета аппаратов очистки сока
Производительность фильтров (ФИЛС) сока I сатурации (т / сут) определяется по формуле
А = 1440 · 100 · 100 · F · υ · z1 · ρ/(а – 2с) · М · (z1 + z2),
где F – общая площадь фильтрования работающих фильтров, м2; υ – скорость активного фильтрования, м3/(м2 · мин); z1 – длительность активного фильтрования, мин; ρ – плотность жидкой фазы сока, т/м3; а – количество нефильтрованного сока I сатурации (с учетом возврата фильтрата с вакуум-фильтров и сгущенной суспензии сока II сатурации), % к массе свеклы; с – расход извести (СаО) на очистку сока, % к массе свеклы; М – количество фильтрованного сока, % к массе жидкой фазы нефильтрованного сока; z2 – длительность вспомогательных операций, мин. Нормативы: υ = 0,0084 м3/(м2 · мин); z1 = 24 мин; ρ = 1,055 т/м3; М = 80 %; z2 = 4 мин.
Производительность фильтров (ФИЛС) сока II сатурации (т / сут) определяется по формуле
А = 1440 · 100 · F · υ · z1 · ρ/a (z1 + z2),
где F – общая площадь фильтрования работающих фильтров (без резервных), м2; υ – скорость активного фильтрования, м3/(м2мин); z1 – длительность активного фильтрования, мин; ρ – плотность жидкой фазы сока, т/м3; а – количество фильтрованного сока с учетом смыва с фильтров сульфитированного сока, % к массе свеклы; z2 – длительность вспомогательных операций, мин. Нормативы: υ = 0,014 м3/(м2 · мин); ρ = 1,054 т/м3; z1 = 118 мин; z2 = 2 мин. Производительность отстойников сока I сатурации (т/сут) определяется по формуле
А = 24 · 100 · 100 · F · υ0 · ρ/a · M,
где F – общая площадь поверхности осаждения отстойников, м2; υ0 – средняя скорость осаждения твердой фазы, м/ч; р – плотность осветленного сока при температуре на выходе из отстойника, т/м3; а – количество нефильтрованного сока I сатурации с учетом возвратов, % к массе свеклы; М – доля отбираемого осветленного сока, % к массе жидкой фазы нефильтрованного сока I сатурации. Нормативы: υ0 = 0,54 м/ч (отстойник Ростовского машиностроительного завода) и 1,19 м/ч (конструкция ГИПРО-НИИсахпрома); ρ = 1,055 т / м3; М = 80 %.
Производительность вакуум-фильтров сгущенной суспензии сока I сатурации (т / сут) определяется по формуле
А = 1440 · 100 · 100 · F · υ · φ · ρ/(а – 2с) · М,
где F – общая площадь фильтрования работающих фильтров, м2; υ – скорость активного фильтрования, м3/(м2 · мин); φ – коэффициент использования поверхности фильтрования, ед.; ρ – плотность жидкой фазы нефильтрованного сока, т / м3; а – количество нефильтрованного сока I сатурации с учетом возвратов, % к массе свеклы; с – количество извести (СаО) на очистку сока, % к массе свеклы; М – количество отделяемого на фильтрах сока, % к общей массе жидкой фазы нефильтрованного сока I сатурации. Нормативы: υ = 0,018 м3/(м2 · мин) – со сходящим полотном; φ = 0,3; ρ = 1,055 т/м3; М = 20 %.
Производительность фильтр-прессов сгущенной суспензии сока I и II сатурации (т/сут) определяется по формуле А = 1440 · 100 · F · u · r · ε / (а - с), где F - общая площадь фильтрования работающих фильтров (без резервных), м2; u - скорость активного фильтрования, м3/(м2×мин); r - плотность жидкой фазы сока, т/м3; ε - эксплуатационный коэффициент, ед.; а - количество сгущенной суспензии, % к массе свеклы; с - расход извести (СаО) на очистку сока, % к массе свеклы. Коэффициент ε определяется по формуле ε = z1/(z1 + z2), где z1 - время активного фильтрования, мин; z2 - время вспомогательных операций, мин. Время активного фильтрования z1 определяется по формуле z1 = (а - 4с) · δ · rвл/(8 · с · r · u), где δ – толщина слоя осадка в фильтровальных рамах, м; rвл – плотность влажного осадка, т / м3. Нормативы: u = 0,0042 м3/(м2 × мин); r = 1,055 т/м3; rвл = 1,25 т/м3; δ = (0,032÷0,050) м; z2 = (6÷10) мин; с = (2,0÷2,8) % к массе свеклы.
Производительность дисковых фильтров (т/сут) для фильтрования сока I сатурации (после отстойников), сока II сатурации, сиропа с клеровкой определяется по формуле
А= 1440 · 100 · F · υ · ρ/a,
где F – общая площадь фильтрования работающих фильтров, м2; υ – средняя скорость фильтрования, м3/(м2·мин); ρ – плотность жидкой фазы сока, сиропа, т/м3; а – количество фильтрованного сока, сиропа, % к массе свеклы. Нормативы: υ = 0,006 м3/(м2·мин) – контрольное фильтрование сока I сатурации, υ = 0,008 – фильтрование сока II сатурации, υ = 0,002 – фильтрование сиропа с клеровкой; ρ = 1,055 т/м3 – сок I сатурации, ρ = 1,054 – сок II сатурации, ρ = 1,316 – сироп с клеровкой.
Производительность барометрического конденсатора (т/сут) вакуум-фильтров определяется по формуле
А = 8640 · F · υ/а · V · ρ,
где F – площадь поперечного сечения конденсатора, м2; υ –скорость движения пара в конденсаторе, м/с; а – количество пара, поступающего в конденсатор, % к массе свеклы; V –удельный объем пара, м3/кг; ρ – отношение общей площади поперечного сечения конденсатора к свободной площади (перекрытие полок 160-200 мм), ед. Нормативы: и = 40 м/с; а = 2 %; V = 7,8 м3/кг; р = 2,7 ед.
ПРОДУКТОВОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
Оборудование, которое необходимо рассчитать: вакуум-аппараты, утфелемешалки, мешалки-кристаллизаторы, аффинаторы и клеровочные мешалки, центрифуги, бункеры для белого сахара. Производительность вакуум-аппаратов (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 · 100 · M/a · z,
где М – масса одной вари утфеля всех вакуум-аппаратов данного продукта, т; а – выход сваренного утфеля данного продукта, % к массе свеклы; z – длительность одного полного оборота вакуум-аппарата, мин
z = z1 + z2,
где z1 – длительность активного процесса уваривания утфеля, мин; z2 – длительность вспомогательных операций, мин. Нормативные значения z1 и z2 принимаются в зависимости от качества продуктов и схемы работы варочно-кристаллизационного отделения (табл. 2). Таблица 2 Исходные величины для расчета вакуум-аппаратов
При расчете приемных утфелемешалок сначала определяется их полная вместимость (м3)
V=1,2 · VB,
где VB – полезная вместимость наибольшего вакуум-аппарата для уваривания утфеля соответствующего продукта, м3.
Полезная вместимость (Vп) утфелемешалок (м3) определяется по формуле
Vп = V · φ,
где φ – коэффициент заполнения, ед. Нормативы: VB = 27,0; 40,0; 53,3 м3, что соответствует типовым вакуум-аппаратам с массой сваренного утфеля 40, 60 и 80 т; φ = 0,9.
Производительность мешалок-кристаллизаторов (т/сут) утфеля последнего продукта определяется по формуле
А = 24 · 100 · V · φ · ρ/a · z,
где V – общая вместимость всех мешалок-кристаллизаторов, м3; φ – коэффициент заполнения, ед.; ρ – плотность утфеля при температуре кристаллизации, т/м3; а – количество утфеля, % к массе свеклы; z – общая длительность кристаллизации, ч. Нормативы: φ = 0,9 ед.; ρ = 1,45 т/м3; z = 34 ч (при 3-продуктовой схеме), z = 28 ч (при 2-продуктовой схеме).
При расчете утфелераспределителей определяется полная вместимость (м3) с учетом габарита фронта центрифуг данной группы (с резервными)
Vпл = (l,5-2,0) · Vц,
где Vц – объем разовой загрузки утфеля в центрифуги данной группы (с резервными), м3. Производительность аффинаторов и клеровочных мешалок (т/сут) определяется по формуле
А = 1440 · 100 · V· φ · ρ/a · z,
где V – объем мешалки, м3; φ – коэффициент заполнения, ед.; р – плотность продукта, т/м3; а – количество продукта, % к массе свеклы; z – длительность процесса, мин. Нормативы: φ = 0,9 ед.; ρ = 1,45 т/м3 (аффинационный утфель), ρ =1,32 т/м3 (клеровка); z = 20 мин (аффинационная мешалка), z = 15 мин (клеровочная мешалка).
Производительность центрифуг периодического действия (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 · 100 · M · ηэ/a · z,
где М – разовая загрузка роторов всех центрифуг данного утфеля (без резервных) – принимается по паспортным данным, т; ηэ – эксплуатационный коэффициент, ед.; а – количество утфеля данной ступени кристаллизации, % к массе свеклы; z – длительность одного полного цикла работы центрифуги, мин. Нормативы: ηэ = 0,9 (для центрифуг I и II продукта), ηэ = 0,8 (для центрифуг III продукта); z = 3,5 мин (утфель I), z=8 мин (утфель II и аффинационный), z = 16 мин (утфель III). При 2-продуктовой схеме для утфеля последнего продукта z = 14 мин.
Производительность центрифуг непрерывного действия (т/сут) определяется по формуле
А = 24 · 100 · М/а,
М – часовая производительность всех центрифуг данного утфеля (без резервных) – принимается по паспортным данным, т/ч;
Производительность бункеров белого сахара (т/сут) определяется по формуле А = 100 · V · ρ/а · К,
где V – полная вместимость всех бункеров, м3; ρ – насыпная плотность белого сахара, т/м3; а – выход сахара, % к массе свеклы; К – коэффициент запаса, ед. Нормативы: ρ = 0,80 т/м3; а – принимается по данным расчета продуктов, но не менее 15 % к массе свеклы; К = 1,4.
ОБЩЕЗАВОДСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Оборудование, которое необходимо рассчитать: известково-газовые печи, известегасильные аппараты, гидроциклоны, компрессоры сатурационного газа, вакуум-конденсационные установки, печи для сжигания серы.
Производительность известково-газовых печей (т СаО/сут) определяется по формуле
А = 78,5 · D2 · а / к · с,
где D – внутренний диаметр шахты печи (по паспортным данным), м; а – удельный съем извести с 1 м2 поперечного сечения печи в сутки, т СаО/(м2·сут); к – коэффициент, учитывающий потери извести при обжиге, гашении оксида кальция и очистке известкового молока, ед.; с – суммарный расход активной извести, % к массе свеклы. Нормативы: а = 12-14 т/(м2·сут) для печей типа ИПШ-100 (200); к = 1,2; с – принимается по данным продуктового расчета, но не более 2,75 % к массе свеклы.
Производительность известегасильных аппаратов (т/ сут) определяется по формуле
А= 1440 · 100 · V ·φ · ρ/K · 5c · z,
где V – полный объем аппарата, м3; φ – коэффициент заполнения аппарата, ед.; ρ – плотность известкового молока, т/м3; к – коэффициент запаса, ед.; с – суммарный расход извести, % к массе свеклы; z – длительность гашения оксида кальция, мин. Нормативы: φ = 0,25; ρ = 1,19 т/м3; к = 1,2; z = 15 мин.
Производительность гидроциклонов известкового молока (т/сут) определяется по формуле
А = 24 · 100 · р · ρ/к · 5с,
где р – общая производительность работающих гидроциклонов, м3/ч; ρ – плотность известкового молока, т/м3; к – коэффициент запаса, ед.; с – суммарный расход извести, % к массе свеклы. Нормативы: ρ = 1,19 т/м3; к = 1,1.
Производительность компрессоров сатурационного газа (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 · 100 · Q/K · c · Vпг,
где Q – объемная подача газа работающими компрессорами (без резервных), м3/мин; к – коэффициент запаса, ед.; с – суммарный расход извести, % к массе свеклы; Vпг – удельный объем печных газов, м3/т СаО. Нормативы: к = 1,2; Vпг = 2100 м3/т СаО.
Производительность вакуум-конденсационной установки выпарной станции и вакуум-аппаратов (т/сут) определяется по формуле
А = 8640 · F · υ/а · V · β,
где F – общая площадь поперечного сечения конденсатора, м2; υ – скорость движения пара в конденсаторе, м/с; а – количество пара, поступающего в конденсатор (принимается по тепловому расчету), % к массе свеклы; V – удельный объем пара, м3/кг; β – отношение общей площади поперечного сечения к свободной площади, ед. Нормативы: υ = 55 м/с; а = a1 + а2 + а3 + а4, a1 = 14,2 % (пар из вакуум-аппаратов утфеля I продукта), а2 = 3,3 % (из вакуум-аппаратов утфеля II продукта), а3 = 1,8 % (из вакуум-аппаратов утфеля III продукта), а4 = 4,0 % (из выпарной установки); V = 12 м3/кг; β = 2,7. При использовании в качестве питательной воды для диффузионной установки барометрической воды из предкон-денсатора количество пара, конденсирующегося в нем (% к массе свеклы), определяется по формуле
ап = W · (t2 – t1) · C1/(i – t2 · C2),
где W – расчетное количество барометрической воды, направляемой в диффузионный аппарат, % к массе свеклы; t2 – температура барометрической воды, °С; t1 – температура охлаждающей воды, °С; C1 – удельная теплоемкость охлаждающей воды, Дж/(кг·°С); i – энтальпия пара, Дж/кг; С2 – удельная теплоемкость барометрической воды, Дж/(кг·°С). Нормативы: t2 = 45 °С; C1 = С2 = 4187 Дж / (кг · °С); Количество пара, поступающего из предконденсатора в основной конденсатор (а0, % к массе свеклы), определяется по формуле
а0 = а – ап.
Производительность вакуум-насосов конденсатора выпарной установки и вакуум-аппаратов (т/сут) определяется по формуле
A = Q · 1440/10·Vo,
где Q – подача работающих насосов (без резервных), м3/мин; Vo – удельный объем откачиваемых неконденсирующихся газов, м3/100 кг свеклы, определяется по формуле
Vo = 0,0688 · а · (273 + t0)/(760 - р0),
где а – количество пара, поступающего в конденсатор, % к массе свеклы; t0 – температура газов, поступающих в насос, °С; р0 – разрежение у насоса, мПа (мм рт. ст.). Нормативы: а – данные теплового расчета; to = 25 °С; р0 = 0,088 мПа (670 мм рт. ст.).
Подача вакуум-насосов конденсатора вакуум-фильтров (м3/мин) определяется по формуле
Q1 = F · Vo,
где F – общая площадь поверхности фильтрования работающих вакуум-фильтров, м2; Vo – удельный расход воздуха на 1 м2 поверхности фильтрования, м3/(м2·мин). Нормативы: Vo = 0,65 м3/(м2·мин).
Подача компрессоров вакуум-фильтров (м3/мин) определяется по формуле
Q2 = F · Vк,
где F – общая площадь поверхности фильтрования работающих вакуум-фильтров, м2; Vк – удельный расход воздуха на отдувку осадка, м3/(м2·мин). Нормативы: VK =0,12 м3/(м2-мин).
Производительность серосжигательных печей (т / сут) определяется по формуле
А = 24 · 100 · р/1000·S,
где р – производительность работающих печей по сжигаемой сере, кг/ч; S – расход серы, % к массе свеклы. Нормативы: S = 0,020 % (сульфитация сока), S = 0,015 % (сульфитация питательной воды на диффузионную установку), S = 0,015 % (сульфитация сиропа).
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Необходимо рассчитать следующее оборудование: элеваторы, конвейеры, насосы, сборники, мешалки, трубопроводы.
Производительность элеваторов для подъема свеклы и белого сахара (т/ сут) определяется по формуле
А = 86400 · 100 · V · υ · φ · ρ/а · S,
где V – полная вместимость кармана элеватора, м3; υ - скорость движения карманов, м/с; φ – коэффициент заполнения карманов, ед.; ρ – насыпная плотность перемещаемого продукта, т/м3; а – количество продукта, % к массе свеклы; S – шаг карманов элеватора (по паспортным данным), м. Нормативы: υ = 0,80 м/с (роликовтулочная цепь – для подъема свеклы), υ = 0,65 м/с (корабельная цепь – для подъема свеклы), υ = 2,00 м/с (ленточная тяга – для подъема сахара), υ = 1,50 м/с (цепная тяга – подъем сахара); φ = 0,60 (для свеклы), φ = 0,75 (для белого сахара); ρ = 0,60 т/м3 (для свеклы), ρ = 0,80 т/м3 (для влажного белого сахара), ρ = 0,75 т/м3 (для сухого белого сахара).
Производительность конвейеров грабельных (т / сут) определяется по формуле
А = 86400 · 100 · В · h · υ · к · φ · ρ/а,
где В – общая ширина желоба конвейера, м; h – высота слоя перемещаемого в желобе продукта, м; υ – скорость движения грабель, м/с; φ – коэффициент заполнения желоба, ед.; ρ – насыпная плотность перемещаемого продукта, т/м3; а – количество продукта, % к массе свеклы; к – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера, ед. Нормативы: h – не более 0,2 м; υ – не более 0,8 м/с; ρ = 0,6 т/м3 (свежий жом), ρ = 0,5 т/м3 (отжатый жом); φ = 0,6; к = 1,0 (угол наклона 0-10°), к = 0,4 (угол наклона 45°).
Производительность конвейеров винтовых (шнеки) (т/сут) определяется по формуле
А= 1130 · 100 · D2 · n · S · k · φ · ρ/а,
где D – диаметр винта конвейера, м; n – частота вращения винта, мин-1; S – шаг винта, м; к – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера, ед.; φ – коэффициент заполнения, ед.; ρ – насыпная плотность продукта, т/м3; а – количество продукта, % к массе свеклы. Нормативы: n = (25-30) мин-1 (для желтых сахаров); S = 0,8D; к = 1,0 (угол наклона 0°), к = 0,6 (угол наклона 25°); φ = 0,5; ρ = 0,80 т/м3 (для желтых сахаров), ρ = 1,25 т/м3 (для фильтрационного осадка), ρ = 1,05 т/м3 (для разбавленного фильтрационного осадка).
Производительность конвейеров ленточных (т / сут) определяется по формуле
А = 24 · 100 · к1 · к2 · В2 · υ · ρ/а,
где к1 – коэффициент, зависящий от формы ленты, ед.; к2 – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера, ед.; В – ширина ленты, м; υ – скорость движения ленты, м/с; ρ – насыпная плотность продукта, т/м3; а – количество продукта, % к массе свеклы. Нормативы: к1 = 150 (для плоской ленты), к1 = 270 (для желобчатой ленты); к2 = 1,0 (угол наклона 0-10°), к2 = 0,9 (угол наклона 14-16°), к2 = 0,8 (угол наклона 21-24°); υ = 1,6 м/с (свекла, жом, влажный и сухой белый сахар), υ = 2,0 м/с (свекловичная стружка, известняк); ρ = 0,60, т/м3 (свекла, влажный жом), ρ = 0,45 (свекловичная стружка), ρ = 0,80 (влажный сахар), ρ = 0,75 (сухой сахар), ρ = 0,50 (отжатый жом).
Производительность конвейера ленточного для мешков с сахаром (т/ сут) определяется по формуле
А = 86400 · 100 · М · υ/1000 · L · а,
где М – масса мешка с сахаром, кг; υ – скорость движения ленты конвейера, м/с; L – расстояние между мешками, м; а – выход сахара, % к массе свеклы. Нормативы: М = 50,5 кг; υ = 0,8 м/с; а – не менее 15 %.
Производительность виброконвейера для белого сахара (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 ·100 · 60 · υ · B · h · ρ/a,
где υ – скорость движения сахара, м/с; В – ширина желоба конвейера, м; h – средняя высота слоя сахара в желобе, м; ρ – насыпная плотность сахара, т/м3; а – выход белого сахара, % к массе свеклы. Нормативы: υ = 0,21 м/с; h = 0,05 м; ρ = 0,80 т/м3 (влажный сахар), ρ = 0,75 (сухой сахар).
Производительность насосов (центробежных, роторных, шестеренных) (т/сут) определяется по формуле
А = 100 · 24 · Q · ρ/a · K,
где Q – подача насосов (без резервных) для перекачивания данного продукта, м3/ч; ρ – плотность продукта, т/м3; а – выход продукта, % к массе свеклы; К – коэффициент неравномерности, ед. Нормативы: К = 1,15 (центробежные насосы), К = 1,10 (шестеренные насосы), К = 1,20 (роторные насосы).
Производительность сборников (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 · 100 · Vп · ρ/a · Z,
где Vп – полезная вместимость сборника, м3; ρ – плотность продукта, т/м3; а – количество продукта, % к массе свеклы; Z – длительность пребывания продукта (приложение), мин.
Производительность мешалок (т/сут) определяется по формуле
А= 1440 · 100 · V · φ · ρ/а · z,
где V – полная вместимость мешалки, м3; φ – коэффициент заполнения мешалки, ед.; ρ – плотность продукта, т/м3; а – выход продукта, % к массе свеклы; z – расчетная длительность пребывания продукта, мин. Нормативы: φ = 0,9 (для клеровки и известкового молока), φ = 0,8 (для разбавленного фильтрационного осадка); аи = 5 · C1 (для известкового молока, где C1 – суммарный расход извести, % к массе свеклы), афо = 20 (С2 + ф) – для фильтровального осадка, где С2 – расход извести на очистку сока, % к массе свеклы; ф – расход фильтровального порошка на очистку сока, % к массе свеклы; z = 3 мин (для разбавленного фильтрационного осадка); z = 240 мин (для известкового молока перед гидроциклонами), z = 30 мин (для известкового молока после гидроциклонов), z = 15 мин (для известкового молока перед аппаратами очистки сока).
Производительность трубопроводов (т/сут) всасывающих и нагнетательных определяется по формуле
А = 86400 · 3,14 · 100 · D2 · υ · ρ/4 · К · а,
где D – диаметр трубопровода (приложение), м; υ – скорость движения продукта (приложение), м/с; ρ – плотность перекачиваемого продукта, т/м3; К – коэффициент неравномерности поступления продукта, ед.; а – выход продукта, % к массе свеклы. Нормативы: К = 1,00-1,15 (для воды, сока, сиропа, оттеков, известкового молока).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Азрилевич, М. Я. Каталог специального оборудования для сахарных заводов [Текст]. – 2-е изд. – М.: издательский комплекс МГУПП, 2007. – 367 с. Ведомственные нормы технологического проектирования свеклосахарных заводов [Текст] / Гипросахпром. - М. - 1985. - 208 с. Гребенюк, С. М. Технологическое оборудование сахарных заводов [Текст] / С. М. Гребенюк, Ю. М. Плаксин, Н. Н. Малахов, К. И. Виноградов. - М.: КолосС, 2007 г. - 520 с. Инструкция по ведению технологического процесса свеклосахарного производства [Текст] / ВНИИСП. - М.: ЦНИИТЭИ-пищепром. - 1985. - 372 с. Колесник, Б.Г. Справочник механика сахарного завода [Текст] / Б.Г. Колесник, В.П. Лысиков, А.П. Парходько. - М.: Лег. и пищ. пром-сть. - 1983. - 264 с. Колесников, В.А. Теплосиловое хозяйство сахарных заводов [Текст] / В.А. Колесников, Ю.Г. Нечаев. - М: Пищ. пром-сть. - 1980. - 392 с. Машины и аппараты пищевых производств [Текст]: Учебник для вузов: В 2 кн. / С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др. Под ред. В.А. Панфилова. М.: Высшая школа. – 2001. – Прудиус, Б.В. Расчет оборудования сахарных заводов [Текст] / Б.В. Прудиус, А.И. Хоменко. - М: Агропромиздат. – 1985. - 224 с. Расчет технологического оборудования при проектировании сахарных заводов: Учебное пособие / А.И. Громковский, В.А. Голыбин; Воронеж. гос. технол. акад. – Воронеж. - 1995. - 92 с. Спичак, В. В. Ремонт технологического оборудования свеклосахарных заводов / В. В. Спичак, М. И. Егорова, ПРИЛОЖЕНИЕ
Перечень оборудования, которое принимается к установке на сахарных заводах без расчета технической производительности на основании паспортных данных завода-изготовителя: водоотделители, электромагнитные сепараторы, свекломоечные комплексы с барабанными свекломойками, диффузионные установки для обессахаривания свекловичной стружки, наклонные и вертикальные прессы для жома, сульфитаторы жидкостно-струйные (для сока, сиропа, питательной воды на диффузионную установку), мешалки-кристаллизаторы вертикального типа, весы для мелассы, установки для сушки и охлаждения белого сахара-песка, вибросита известкового молока, газопромыватели (лаверы).
Нормативная длительность пребывания продуктов
Диффузионный сок перед очисткой 20 Сгущенная суспензия сока перед вакуум-фильтрами 6-8 Фильтрат и промой после вакуум-фильтров 6-8 Нефильтрованный сок II сатурации, сульфитированный сок, сироп с клеровкой 6-8 Сок перед выпарной установкой 15-20 Сироп после выпарной установки 3 Оттеки у центрифуг 30 Сироп с клеровкой перед вакуум-аппаратами 120 Оттеки утфеля I перед вакуум-аппаратами 180 Оттеки утфеля II, аффинационный оттек перед вакуум-аппаратами 240 Промышленная вода, барометрическая вода (общезаводские сборники) 25 Промой в известковом отделении 30 Питательная вода для диффузионной установки 10
Стандартные наружные диаметры стальных бесшовных
Нормативная скорость движения продуктов
|
