Розрахунок параметрів технологічного процесу та вибір технологічного обладнання.

Згідно виконаних розрахунків та прийнятої технологічної схеми розрахуємо параметри технологічного процесу, в якому буде відображено інтенсивність проведення всіх операцій технологічного процесу, тривалість цих операцій та об’єми сировини і продукції на всіх стадіях технологічного процесу. Це необхідно для подальшого вибору та розрахунку технологічного обладнання лінії, яке забезпечувало б прийняту інтенсивність процесів.

Згідно прийнятої технологічної схеми, першою операцією, що виконується після зберігання насіння та при надходженні його на переробку є очищення від домішок. Згідно розрахунків, щодобово в цех з виробництва олії (а, відповідно і на очищення) потрапляє близько 200 т насіння. Отже визначимо тривалість проведення очищення насіння:

 

(2.18)

 

Де: - маса неочищеного насіння, т;

- інтенсивність процесу очищення згідно параметричного ряду, т/год (параметричний ряд: 10; 20; 50; 100 т/год), приймаємо 100 т/год.

Тоді маємо:

 

години

 

Таким чином, на очищення насіння від домішок витрачається 1година робочого часу. Для процесу очищення приймаємо сепаратор ЗСМ-100, який має продуктивність, що відповідає прийнятим параметрам – 100 т/год.

 

Технічні характеристики сепаратору приведені в таблиці 2.1.

 

Таблиця 2.1. Технічні характеристики сепаратору ЗСМ-100.

Показник	Значення
Продуктивність, т/год.
Кількість коливань сит за хвилину
Амплітуда коливань ситових кузовів, мм
Потужність приводу, кВт	3,3
Габаритні розміри, мм	3400×3850×3000

 

Наступною операцією є калібрування насіння на 4 фракції на ситових калібрувальних машинах, інтенсивність роботи яких співпадає з інтенсивністю роботи сепараторів. Отже, маємо тривалість калібрування:

 

години

Операція калібрування основана на принципу розділення насіння на фракції за різницією лінійних розмірів насіння. Кінематичні параметри калібрувальних машин вибираються такі ж як і для сепараторів, тому для калібрування приймаємо сепаратор ЗСМ-100, але з іншими розмірами отворів.

Операцію калібрування розпочинаємо на 0,5 години пізніше від початку очищення, з метою забезпечення гарантованої наявності продукту на вході калібрувальної машини. Тоді для проміжного зберігання насіння до запуску калібрувальної машини необхідно встановити бункер місткістю:

 

т (2.19)

 

де - інтервал часу між початком очищення та калібрування насіння, год.

 

т

 

Внаслідок калібрування насіння з'являється чотири його фракції, які необхідно зберігати в бункерах. Наступні операцією за технологічною схемою виконуються тільки після закінчення процесу калібрування, тому бункери повинні забезпечувати зберігання всього об'єму фракцій. Отже маємо:

 

V_ф1=65 т, V_ф2 = 65 т, Vфз = 38 т, V_ф4 = 22 т.

 

Далі проводиться кондиціонування насіння соняшнику в сушарках віброкиплячого шару. Для економії робочого часу можна використовувати дві сушарки, в яких кондиціонування проводиться паралельно для двох фракцій. Тривалість кондиціонування для кожної фракції визначимо за формулами:

 

(2.20)

год

(2.21)

год

(2.22)

год

(2.23)

год

 

За наявності двох машин кондиціонування проводимо одразу для першої і другої фракції, а потім для третьої і четвертої.

Таким чином приймаємо дві сушарки віброкиплячого шару з продуктивністю 50 т/год. кожна.

Внаслідок кондиціонування з насіння видаляється певна маса вологи, що забезпечує зменшення маси насіння по фракціям, які надходять на наступну операцію - обрушування. Тривалість цієї операції не повинна перевищувати 4 години, тому інтенсивність обрушування для кожної фракції визначимо за формулами:

 

(2.24)

т/год

(2.25)

т/год

(2.26)

т/год

(2.27)

т/год

 

Зі стандартного параметричного ряду інтенсивності обрушування (2; 10; 25; 50 т/год) приймаємо для третьої і четвертої фракції - 1 0 т/год, а для першої та другої фракції по дві машини з інтенсивністю 10 т/год. Технічні характеристики насінерушок приведено в таблиці 2.2.

 

Таблиця 2.2. Технічні характеристики насіннерушки МРН.

Показник	Значення
Продуктивність, т/год.
Діаметр бичового барабану, мм
Кількість обертів барабану, с^-1
Кількість обертів живильного валка, с^-1	1,75
Зазор між декою та барабаном, мм	8…80
Потужність приводу, кВт	3,7
Габаритні розміри, мм	1490×1435×1795

 

 

Тривалість обрушування насіння становитиме:

 

(2.28)

години

(2.29)

години

(2.30)

години

(2.31)

години

 

Після кондиціонування насіння кожної фракції також повинне надходити в свій бункер. Обрушування насіння можна розпочинати не очікуючи закінчення процесу кондиціонування, тому місткість бункера буде меншою і визначатиметься за формулою:

 

(2.32)

т.

(2.33)

т.

(2.34)

т.

(2.35)

т.

 

Максимальний інтервал часу, після якого повинне розпочатись обрушування, повинен бути менший ніж проміжок часу за який заповниться бункер розрахованої місткості:

 

 

Інтервали до початку обрушування для кожної фракції будуть відповідно становити:

 

(2. 36)

години,

(2. 37)

години,

(2. 38)

години,

(2. 39)

години,

 

Приймаємо: = = =0,5 години; = 0.3 години.

 

Після обрушування виконується розділення рушанки на ядро та лузгу. Для розділення рушанки приймемо 2 серійні машини з інтенсивністю проведення операції 50 т/год, в наслідок чого розділення можна проводити для двох фракцій одночасно. Це дві насінневійки М2С-50, технічна характеристика яких приведено в таблиці 2.3.

 

Таблиця 2.3. Технічні характеристики насінневійки М2С-50.

Показник	Значення
Продуктивність, т/год.
Втрати ядра до лушпиння, %, не більше	0,5
Кількість обертів валу розсіву, об/хв
Лушпинність ядра, %	7…8
Площа ситової поверхні, м	11,5
Ширина сит, мм
Витрати повітря, м^3/год
Потужність приводу, кВт
Габаритні розміри, мм	4225×2235×4770

 

Так як інтенсивність розділення більша за інтенсивність обрушування, то необхідно передбачити бункери для рушанки кожної фракції, місткість яких буде залежите від інтервалу часу, після якого розпочинаємо розділення і який визначаємо за формулою:

 

(2. 40)

годин

(2. 41)

годин

 

Таким чином, розділення рушанки розпочинаємо через 1,8 години після початку обрушування. Тоді місткість бункерів для рушанки буде становити:

 

(2. 42)

т.

(2. 43)

т.

 

Так як використовуємо дві машини для розділення рушанки, і вони звільняться пізніше ніж закінчиться обрушування третьої і четвертої фракцій, тому бункери для рушанки цих фракцій виконуємо на весь їх об'єм ( = 35 т, =18 т).

Тривалість розділення рушанки визначаємо за формулами:

 

(2. 44)

години

(2. 45)

години

(2. 46)

години

(2. 47)

години

 

Наступною операцією є подрібнення ядра кожної фракції на вальцевих верстатах. Для цієї операції приймаємо інтенсивність виконання 20 т/год. Підійде для цього вальцевий верстат Б6-МВА, але продуктивність його 10 т/год, тому приймаємо два верстата, технічна характеристика яких приведено в таблиці 2.4.

 

Таблиця 2.4. Технічні характеристики вальцевого верстату Б6-МВА.

Показник	Значення
Продуктивність, т/год.
Потужність приводу, кВт
Габаритні розміри, мм	2322×1700×2395

 

Далі, аналогічно з розрахунком бункерів між обрушуванням і розділенням рушанки, розрахуємо бункери, встановлені перед вальцевими верстатами. Тривалість подрібнення ядра визначаємо за формулами:

 

 

(2. 48)

години

(2. 49)

години

(2. 50)

години

(2. 51)

години

 

Інтенсивність надходження ядра в бункери, встановлені перед вальцевими верстатами розраховуємо за формулами:

 

(2. 52)

т/год

(2. 53)

т/год

(2. 54)

т/год

(2. 55)

т/год

 

Інтенсивність надходження ядра в бункери не на багато відрізняється від інтенсивності подрібнення, тому приймаємо чотири бункера місткістю по 10т кожен (тобто , , , = 10 тонн) і розраховуємо інтервал часу, після якого необхідно розпочати подрібнення ядра:

 

(2. 56)

години,

(2. 57)

години,

(2. 58 )

години,

(2. 59)

години,

 

Для всіх випадків приймаємо інтервал до початку подрібнення 0,3 години.

Подрібнене ядро вже необхідно розміщувати окремо по фракціям, тому м'ятка направляється в один загальний бункер, місткість якого залежить від інтенсивності проведення наступних операцій.

Наступні операції за технологічною схемою передбачають гідротермічну обробку м'ятки та відтискання з неї олії. Ці операції планується виконувати в комплексних агрегатах з інтенсивністю 25 т/год. Загальна інтенсивність надходження м'ятки в бункер дорівнює сумарній інтенсивності роботи двох подрібнювальних агрегатів, тобто 40 т/год. Тоді місткість бункера буде дорівнювати:

(2. 60)

т.

 

Тривалість відтискання олії буде становити 2,5 години:

 

(2. 61 )

 

Для зволоження м’ятки пропонується інактиватор (пропарювально-зволожувальний шнек), технічна характеристика якого приведена в таблиці 2.5.

 

Таблиця 2.5. Технічні характеристики ін активатору.

Показник	Значення
Продуктивність, т/год.
Потужність приводу, кВт	2,8
Кількість форсунок
Тривалість прогріву м’ятки, с
Кількість обертів шнеку, об/хв.
Передаточне відношення черв’ячного редуктору	15,5
Габаритні розміри, мм	2322×1700×2395

 

Для теплової обробки пропонується шестичанна жаровня Ж-68. технічна характеристика жаровні приведена в таблиці 2.6.

 

 

Таблиця 2.6. Технічні характеристики шестичанної жаровні Ж-68.

Показник	Значення
Продуктивність, т/год.
Потужність, кВт
Кількість чанів
Висота чану всередині, мм
Кількість обертів мішалки, об/хв.
Робочий тиск пари, кгс/см^2
Висота жаровні разом з приводом, мм

 

Оскільки інтенсивність виконання операції запланована 25 т/год, а продуктивність одного чану сягає тільки 15 т/год, приймаємо два чана.

Вилучення олії з м’ятки пропонується застосовувати прес марки ЕТП-20, який агрегатується з шестичанною жаровнею та має продуктивність відповідну, тому і пресів приймається два. Технічна характеристика приведена в таблиці 2.7.

 

Таблиця 2.7. Технічні характеристики пресу марки ЕТП-20.

Показник	Значення
Продуктивність, т/год.
Залишкова олійність жмиху, %:
В режимі форпресування	15…18
В режимі кінцевого пресування	4…6
Кількість витків шнекового валу:
Для режиму форпресування
Для режиму кінцевого пресування
Потужність приводу преса, кВт
Потужність приводу живильного пристрою, кВт
Габаритні розміри, мм	5000×950×2340