123996 (592880), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Формула изобретения:

Аппарат дл замочки зерна, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, трубопроводы, механизм дл отвода зерна, подвода и отвода воды, а также окно дл удаления сплава, отличающийся тем, что он снабжен озонатором, подсоединенным через трубопроводы к эжектору-смесителю, выходной патрубок которого трубопроводом соединен с жестко установленной на дне корпуса соплом вверх форсункой, над рабочим соплом которой установлен диффузор трубы гидролифта, на уровне затопления водой установлен сетчатый цилиндрический фильтр, внутри которого расположен клапан, соединенный трубопроводом, проходящим через герметичную с загрузочными шахтами крышку корпуса, с центробежным насосом, подсоединенным трубопроводом к эжектору-смесителю, при этом труба гидролифта жестко прикреплена к стенкам корпуса, на крышке которой установлена система вентиляции надводного пространства.

1.4.2 Теплоутилизатор для солодосушилки

Вертикальная сушилка «Топфа» относится к сушилкам периодического действия. В сушилках данного типа хорошо используется сушильное пространство, поэтому она относится к сушилкам высокой производительности. Отопление сушилки производят с помощью природного газа, сушат солод с помощью нагретого воздуха который пронизывает солод в поперечном направлении поступая в каждую зону через воздушные форсунки расположенные в полах сушильных зон.

Энергопотребление таких сушилок велико, поэтому в данных сушилках наиболее важным вопросом является вопрос оптимизация теплоэнергетической работы сушилки.

Оптимизация теплоэнергетической работы сушилки на тепловой баланс дает следующий эффект:

- для наиболее холодной пятидневки — снижение затрат тепловой и электрической энергии на подогрев и увлажнение приточного воздуха;

Одним из наиболее эффективных способов снижения энергоресурсов при эксплуатации солодосушилки является внедрение технологии утилизации вторичных потоков вытяжного воздуха. Удаляемый из солодосушилки воздух — довольно энергоемкий вторичный поток.

Сушилка с применением теплоутилизации позволяют сэкономить до 50%. Исследования показали, что нецелесообразно стремиться к высокой эффективности теплоутилизации. Оптимальная тепловая эффективность соответствует порядка 50 %, при этом система устойчиво работает до температур выше –20 ^оС, практически исключая режим обмерзания.

В настоящее время известны четыре типа утилизаторов тепла вытяжного воздуха: пластинчатые и роторные теплообменники, тепловые трубы и утилизаторы на основе промежуточного энергоносителя (как правило, этиленгликоля). В пластинчатых и роторных теплообменниках передача тепла осуществляется через стенку. В тепловых трубах тепло переносится изменением агрегатного состояния теплоносителя. В теплообменниках с промежуточным теплоносителем тепло переносится потоком мелкодисперсного материала или жидкости. Фактически такой теплообменник состоит из двух, они могут располагаться на значительном расстоянии друг от друга. Использование того или иного типа теплообменника в каждом конкретном случае должно быть обосновано технико-экономическим расчетом, поскольку каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Наибольшее распространение в системах вентиляции получили рекуперативные пластинчатые и роторные теплообменники и теплообменники с промежуточным теплоносителем.

При установке теплоутилизатора в солодосушилку на ОАО «Пивзавод Воронежский» необходимо использовать пластинчатый рекуператор (ДП-260601- -35-2005-ВСЛ-06.00.000 ВО) поскольку потоки воздуха должны оставаться разделенными, для предотвращения попадания влаги в подаваемый воздух. Эффективность пластинчатого рекуператора достигает 40%.

Рекуператор выполняется из алюминиевых листов со специальным покрытием поверхности, которая оптимизирует характеристики рекуператора, обеспечивая высокий КПД и низкое аэродинамическое сопротивление. Рекуператор может иметь встроенный байпас, который можно использовать для регулирования и прекращения рекуперации при угрозе замерзания. Такая система имеет два клапана: один в рекуператоре, другой — в байпасе. Управлять обоими клапанами можно с помощью одного электродвигателя. Под рекуператором устанавливается поддон для сбора конденсата. В линии отвода конденсата установлен водяной сифон с достаточной высотой затвора. Расчеты показывают, что применение теплоутилизаторов — выгодное и просто необходимое мероприятие.

1.5 Формулирование идеи модернизации и обоснование технического решения

1.5.1 Формулирование идеи модернизации замочного чана и обоснование технического решения

Модернизацией замочного чана является оборудование его системой озонирования воды. Введение озона в воду влечет за собой образование гидроксильного радикала - ОН и протона водорода Н. В результате химических и биохимических реакций образуются новые химические соединения, в том числе и такие естественные антисептики, как перекись водорода, муравьиная кислота и др. Образование антисептиков при озонолизе воды, частично объясняет приобретаемые водой дезинфицирующие свойства. Насыщение воды озоном позволяет уничтожать бактерии, споры, вирусы, разрушать растворенные в воде органические вещества. Применение озонированной воды возможно при всех традиционных способах замочки зерна (воздушно-водяной, непрерывным током воды и воздуха, оросительной). Внедрение новой технологии на этом этапе соложения позволит отказаться от дезинфекции ячменя хлоросодержащими препаратами, формалином, что обеспечит экологическую чистоту сырья, а также повысит прорастаемость зерна.

1.5.2 Формулирование идеи модернизации солодосушилки и обоснование технического решения

Теплоутилизаторы обеспечивают повышение на 5 - 10 % энергоэффективности оборудования и уменьшение вредных выбросов и теплового загрязнения окружающей среды. Например для промышленных котлов на природном газе снижение расхода газа на 5 - 8 м³ на 1 т вырабатываемого пара (для паровых котлов) и на 6 - 12 м³ на 1 Гкал вырабатываемой тепловой энергии (для водогрейных котлов). Для промышленных печей, теплогенераторов, сушильных установок теплоутилизаторы обеспечивают возврат и использование 30 - 60 % выбрасываемой тепловой энергии. Массогабаритные характеристики теплоутилизаторов значительно меньше, чем у теплообменников традиционных типов. Относительно небольшое аэродинамическое сопротивление теплоутилизаторов позволяет, при оснащении ими оборудования, использовать штатные тяго-дутьевые машины. Предлагаемый теплоутилизатор характеризуется высокой надежностью и стабильностью характеристик в условиях длительной работы.

2. Описание модернизируемых машин и аппаратов

2.1 Описание конструкции и технические характеристики сушилки периодического действия с вертикальными решетками марки «ТОПФА».

В данной сушилке солод находится между двумя вертикальными решетками, отстоящими одна от другой на расстоянии 0,20 м. Каждая такая секция (шахта) с солодом по вертикали разделена на три зоны, которые соответствуют верхней, средней и нижней решеткам трехъярусной сушилки. Между секциями с солодом находятся воздушные камеры шириной до 80 см.

В глухих перекрытиях между этажами воздушных камер имеются круглые отверстия с клапанами, расположенными в шахматном порядке, благодаря чему воздух проходит в сушилке зигзагообразно. Воздух трижды пересекает слой солода в секциях. В верхней части нижних и средних воздушных камер имеются воздуховоды для подачи холодного воздуха, подмешиваемого по мере надобности к теплому воздуху. Движение воздуха обеспечивается нагнетающими вентиляторами, установленными в нижнем этаже сушилки, и всасывающими вентиляторами, находящимися в верхнем этаже. Нагревание воздуха производится в паровых калориферах. Вертикальная сушилка имеет топку. Свежепроросший солод ковшовым элеватором поднимается на верхний этаж сушилки, затем телескопической трубой направляется в шнековый распределитель, который равномерно распределяет солод по всем секциям. Под каждой секцией установлен шнек для выгрузки солода по окончании цикла сушки.

При работе сушилки через каждые 12 ч сухой солод из нижней зоны удаляется разгрузочными шнеками. Солод из средней зоны спускается в нижнюю зону в, а из верхней — в среднюю. Освободившаяся верхняя зона заполняется свежепроросшим солодом. Общая продолжительность пребывания солода в секциях сушилки при 12-часовом цикле равна 36 ч.

Все операции в вертикальной сушилке механизированы, а сушилка имеют от 3 до 12 секций. Производительность каждой секции за цикл (за каждую выгрузку) 1350 кг сухого солода.

Общим недостатком сушилоки является нарушение режима сушки во время загрузки свежепроросшего солода, перемещения солода с решетки на решетку и выгрузки сухого солода. После каждого простоя сушилки, необходимого для проведения указанных погрузочно-разгрузочных работ, температура в слое солода и скорость сушки резко снижаются, что несомненно, тормозит сложные физико-химические и биохимические процессы в зернах солода. Данная сушилка относится к сушилкам высокой производительности, то есть имеет огромное энергопотребление. Именно в этих сушилках наиболее важным вопросом является вопрос теплоутилизации.

Техническая характеристика сушилки «ТОПФА»

Число ярусов 3

Производительность сушилки:

gо высушенному светлому солоду, т/сут 28

Число шахт 10

Продолжительность сушки, ч

в одной зоне 12

общая 36

Мощность эл.двигателей, кВт 49,6

Размеры, мм:

ширина по фронту 10800

длина(глубина) 6162

высота зон

верхней 2740

средней 2640

нижней 2633

2.2 Описание конструкции и технические характеристики замочного аппарата

Моечный аппарат для зерна состоит из цилиндрического корпуса, моечного устройства, сливной коробки выпускного устройства. Перемешивание зерна в целях его мойки и насыщения кислородом осуществляется с помощью моечного устройства, расположенного в центре аппарата. Для перемещения зерна в моечное устройство подается сжатый воздух, он увлекает за собой зерно с водой и поднимает его вверх. Для спуска замоченного зерна в аппарате для солодоращения в нижней части замочного аппарата находятся вентиль с клапаном и спускной штуцер. В таком аппарате перед замачиванием можно проводить и мойку зерна.

Техническая характеристика замочного аппарата

Вместимость,м³ 52

Масса замачиваемого ячменя, кг 24000

Размеры, мм:

диаметр 4500

высота цилиндрической части 2500

высота конуса 2250

общая высота 6400

Масса, кг 5600

Масса с полной нагрузкой, кг 57600

3. Инженерные расчеты

3.1 Технологический расчет солодосушилки

Произведем тепловой расчет сушилки солода для цеха производительностью 18000 тонн в год по товарному солоду.

Определим суточную производительность солодосушилки П_сут кг/сут, по формуле

П_сут=18000/П_рд, (3.1)

где, П_рд- количество рабочих дней в году,П_рд=330 дней;

П_сут=18000/330=54545 кг/сут. = 2371,5 кг/ч

Количество сырья, полуфабрикатов и продукции по основным стадиям производства помещаем в таблицу 3.1

Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета, кг

Определим количество влаги удаляемого при сушке солода без учета ростков W₀, кг/сут, по формуле

W₀=П_зел.с- П_св.с; (3.2)

W₀=91854 – 53236= 38618 кг/сут.

Определим количество свежевысушенных ростков П_сух.р ,кг/сут по формуле

П_сух.р= (3.3)

где W₅- конечная влажность ростков, % , W₅=3 %;

П_сух.р= кг/сут. = 112 кг/ч

Определим количество влажных ростков П_вл,р ,кг/сут, по формуле

П_вл.р= , (3.4)

где,

W₁-начальная влажность ростков, % , W₁=4.3%

П_вл.р кг/сут.

Определим количество влаги удаляемой из ростков в процессе сушки W_p, кг/сут , по формуле

W_p=П_вл.р-П_сух.р , (3.5)

W_p=4076-2581= кг/сут.

Определим общее количество влаги W, кг/сут удаляемой в процессе сушки по формуле

W=W₀+W_p , (3.6)

W=38618+1495=40113 кг/сут;

Определим общее количество свежевысушенного солода и ростков g₁, по формуле

g₁=П_св.с+П_сух.р , (3.7)

g₁=2314,6+112,2=2426,8 кг/ч.

Определим общее количество зеленого солода с ростками G₁, кг/сут, загружаемого в сушилку по формуле

G₁=П_зел.с+П_вл.р (3.8)

G₁=91854+4076=95930 кг/сут.

Определим вес солода g₂, кг/ч, поступающего в i-ю зону по формуле

g₁=g_{1 ,} (3.9)

Характеристики

Список файлов ВКР