Устройство и работа зерносушилки

 

Предлагаемая сушилка с активным вентилированием и принудительным циркулированием зерна (общий вид и технологический процесс представлены в графической части дипломного проекта) состоит из двух бункеров вместимостью до 20 тонн. Внутри бункеров вертикально устанавливаются шнеки, обеспечивающие принудительную циркуляцию и выгрузку зерна.

Зерно из завальной ямы вместимостью 4т подается наверх ковшевым элеватором (норией) производительностью 5т/ч. Поступая в циклон-пылеотделитель, оно частично отделяется от лёгких растительных остатков и пыли. После циклона-пылеотделителя зерно поступает на скребковый транспортёр, который направляет его в один из бункеров.

Для регулировки потока зерна на транспортёре предусмотрены задвижки, открывая или закрывая которые можно заполнять зерновой массой первый или второй бункер.

Зерно, поступившее в бункер, подвергается сушке или охлаждению горячим или холодным воздухом. Во время этого процесса встроенный внутри бункера шнек заставляет зерно принудительно циркулировать снизу вверх и перемешиваться.

Для получения горячего воздуха в составе зерносушильного комплекса имеется печь, в которой можно сжигать дрова или различные растительные остатки.

Подача горячего или холодного воздуха осуществляется по трубопроводам вентилятором тепловой установки. В системе подачи горячего или холодного воздуха предусмотрен комплект задвижек, при помощи которых регулируется его направление или температура и обеспечивается сушка или охлаждение зерна в двух бункерах одновременно или раздельно.

После завершения процесса сушки зерно может быть механически выгружено из бункера или оставлено в нём на хранение. Для выгрузки зерна на шнеке предусмотрена цилиндрическая задвижка, которая при перемещении вверх закрывает отверстия в корпусе шнека, через которые производилась принудительная циркуляция зерна, и направляет зерно на выгрузку.

КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ ЗЕРНОСУШИЛКИ

Расчёт ковшового элеватора

 

Расчёт ковшевого элеватора проводим по методике, изложенной в / /.

Вертикальный ковшовый элеватор производительностью Q= 5 т/ч предназначен для транспортирования зерна, плотность зерна р=700 кг/м³ при высоте подъёма Н=11м.

Подбираем ленточный элеватор с загрузкой черпанием, с центробежной разгрузкой, со скоростью ленты v = 1,7 м/с; ковши глубокие с коэффициентом наполнения φ = 0,8.

Определяем ёмкость ковшей на 1 м тягового элемента по формуле:

i   Q_p         5000

─ = ───── = ───────── = 0,002

a 3,6 vp _м φ 3,6 1,7 700 0,8

 

Для полученной ёмкости наиболее подходящими являются ковши типа III с шириной В_к = 280 мм, ёмкостью i =4,2 л с шагом t = 180 мм./ /. После выбора ковшей уточняем скорость. Окончательно v = 2,2 м/с. Ширина ленты В = В_к + 100 =280+ 100 +380 мм.

Полученной величине В соответствует ближайшее значение по стандарту, равное 400 мм.

Масса груза на 1 м тягового элемента будет

Q_p            100

q = ──── = ───── = 12, 63 кг/м.

3,6 v 3,6 2,2

Рассчитываем предварительную мощность по формуле:

 

Q_p                                H           q ₀ v ²

N _пред = ──── (А_н + В_н ─── + С_н ── )

367               Q_p         Н

 

Величина q ₀ принята, исходя из условия, что в нории будут использованы ковши типа III. Коэффициенты А_н = 1,14, В_н= 1,6, С_н = 0,25 – коэффициенты, зависящие от типа ковшовой нории (ленточная с центробежной разгрузкой)

N _пред =(5 30/367) (1,14 + 1,6 13,2/5 + 0,25 2,2²/30 ) = 1,136кВт

 

По рассчитанной величине N _пред определяем максимальное растягивающее усиление в тяговом элементе

1000 N _пред η е^fα

S_max = S _нб = ──────────

v (е^fα - 1)

 

где η= 0,8 – к.п.д. привода;

α = 180⁰ –угол обхвата приводного барабана

f = 0,20 для чугунного барабана при работе нории во влажной атмосфере.

S_max = S _нб = 1000 1,136 0,8 1, 87/ ( 2,2 0,87) = 8879 Н

 

Тогда ориентировочное число прокладок z будет

S_max n

z = ─────

B K_p

 

z = 8879 9 / 40 610 = 3,275.

 

Лента выбрана с прокладками из бельтанита Б-820 с К_р = 610 Н/см , а коэффициент n = 9. Полученное число прокладок округляем до z = 4.

Определяем нагрузки на 1 м, по формуле для ленты хлопчатобумажной

q _л = 1,1 В ( 1,25 z δ₁ + δ₂)

q _л = 1,1 0,4 (1,5 4 + 3 + 1) =4,4 кг/м.

 

Масса ковшей на 1 м тягового элемента при массе одного ковша типа III G _к = 1,5 кг будет

G _к       1,5

q _к = ─── = ─── = 8,33 кг/м

а    0,18

Отсюда

q '₀ = q + q _л + q _к = 12,63 + 4,4 + 8,33 =25,35 кг/м

 

холостой ветви

q ''₀ = q _л + q _к = 4,4 + 8,33 =12,73 кг/ м.

 

Тяговый расчёт выполняем в соответствии с расчётной схемой (рис.4.1.). Точкой с минимальным натяжением будет точка 2, т.е. S₂ = S_min.

Сопротивление зачерпыванию определяем по формуле, принимая диаметр нижнего барабана при z = 4 D _б = 0,65 м.

W _з = К_уд q g D _{б ,}

 

где q- масса груза на 1 м тягового элемента, кг;

К_уд - удельный расход энергии на зачерпывание, К_уд ≈ (6 ÷ 10) D _б

D _б – диаметр нижнего барабана.

Тогда

S ₃ = ξ S ₂ + W ₃ = 1,06 S ₂ + К_уд q g D _б = 1,06 S ₂ + 8 0,65 12,63 9,81= =1,06 S ₂ 644

S₄ = S₃ + W_3-4 =1,06 S₂ + 644 + q'₀ g H = 1,06 S₂ + 645 + 9,81 25,36 30= = 1,06 S₂ + 8107

 

Величину S ₁ определяем, обходя контур трассы против движения ленты, т.е.

 

S₁ = S₂ + W_2-1 = S₂ + q''₀ g H = S₂ + 9,81 12,73 30 = S₂ +3746

 

Используя выражение S _нб ≤ S _сб е ^fα , которое в нашем случае имеет вид S ₄ ≤ 1,84 S ₁ , получаем величину натяжения в точке 2, равную 608Н. Подставляя найденное значение S ₂ в записанные выше выражения, определяем S ₃ =1288Н, S ₄ =8751Н, S ₁ =4354Н.

Проверка S ₃ из условия G _н.у ≥ 2 S с учётом l = 0,075 м, h = 0,16 м и h₁ = 0,1м для данного типа ковша показывает, величина S ₃ достаточна для обеспечения предварительного натяжения тягового элемента. По найденному значению S ₄ = S_max уточняем величину z = 8751 9 /(40 610) = 3,23 ≈ 4.

Полученное число прокладок ленты совпадает с предварительно выбранным, поэтому выполнять заново тяговый расчёт не следует.

Определяем диаметр приводного барабана

 

D _п.б. =125 z = 125 4 = 600 мм

 

и округляем до значения 630 мм по ГОСТу.

Частота вращения барабана будет

60 v

n = ──── = 60 2,2 / (3,14 0,63) = 66,73 об/мин

π D _п.б.

 

Определяем величину полюсного расстояния

895

h = ──── = 895 / 66,73² = 0,2 м

n ²

 

D _п.б.

Величина h < ── , поэтому разгрузка центробежная.

2

 

Определяем мощность электродвигателя для привода нории, прини-мая к.п.д. передаточного механизма, равным 0,8,

ξ ( S ₄ + S ₁ ) v

 N = ────── = 1,06 (8751 – 4354) 2,2 / (1000 0,8) = 1121 Вт

1000 η

 

По величине рассчитанной мощности выбираем электродвигатель АО 72-6-УП мощностью N_д = 1,1 кВт с n_д =980 об/мин.