Пути уменьшения расхода энергоресурсов (воды, природного газа) для производства солода на АО "Пивзавод Воронежский" (стр. 5 из 13)
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 Псут кг/сут, по формуле
Псут=18000/Прд, (3.1)
где, Прд- количество рабочих дней в году,Прд=330 дней;
Псут=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
| Наименование | На 100 кг товарного солода | На 5454,5 кг товарного солода |
| Ячмень товарный Ячмень отсортированный Зеленый солод Свежевысушенный солод Отлежавший солод Товарный солод Ростки | 141,8 126,6 168,4 97,6 100,2 100,0 5,1 | 77345 69054 91854 53236 54654 54545 2782 |
Определим количество влаги удаляемого при сушке солода без учета ростков W0, кг/сут, по формуле
W0=Пзел.с- Псв.с; (3.2)
W0=91854 – 53236= 38618 кг/сут.
Определим количество свежевысушенных ростков Псух.р ,кг/сут по формуле
Псух.р=
(3.3)где W5- конечная влажность ростков, % , W5=3 %;
Псух.р=
кг/сут. = 112 кг/чОпределим количество влажных ростков Пвл,р ,кг/сут, по формуле
Пвл.р=
, (3.4)где,
W1-начальная влажность ростков, % , W1=4.3%
Пвл.р 
кг/сут.
Определим количество влаги удаляемой из ростков в процессе сушки Wp,кг/сут , по формуле
Wp=Пвл.р-Псух.р , (3.5)
Wp=4076-2581= кг/сут.
Определим общее количество влаги W, кг/сут удаляемой в процессе сушки по формуле
W=W0+Wp , (3.6)
W=38618+1495=40113 кг/сут;
Определим общее количество свежевысушенного солода и ростков g1, по формуле
g1=Псв.с+Псух.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=Пзел.с+Пвл.р (3.8)
G1=91854+4076=95930 кг/сут.
Определим вес солода g2, кг/ч, поступающего в i-ю зону по формуле
g1=g1 
, (3.9)
где Wi– влажность солода в i- ой зоне, %;
g2=2426,8
кг/ч.g3=
кг/сут.g4=
кг/сут.Определяем количество удаляемой воды Wi, кг/ч по зонам в соответствии с формулой
Wi=gi-gi+1, (3.10)
где, gi- количество солода поступающего в i-ую зону, кг/ч;
gi+1- количество солода поступающего в i+1-ую зону, кг/ч;
W1=4107.9-3181=989.9 кг/ч.
W2=3181-2675=506 кг/ч.
W3=2675-2504.3=170.7 кг/ч.
W4=2504.3-2426.8=77.5 кг/ч.
Таблица.3.2 - Расчетный режим сушилки
| Место наблюдения | Влажность солода,% | Температура солода,% |
| Сверху 1-ой зоны(зеленый солод, отработанный воздух) Внизу 1-ой зоны Внизу 2-ой зоны Внизу 3-й зоны Внизу 4-й зоны (сухой солод нагретый воздух) | 43 26 12 6 3 | 30 50 67 81 85 |
Определим общий расход воздуха L, кг/ч по формуле
L =
, (3.11)где d2 – влагосодержание воздуха , выходящего из солодосушилки, г/кг;
d0 – влагосодержание воздуха , входящего в солодосушилку, г/кг,
d0=10,2 г/кг;
Для летних условий параметры свежего воздуха определим из I-d диаграммы
t0 – температура окружающего воздуха,оС, t0=20оС;
φо – относительная влажность,%, φо=70 %;
I0 – энтальпия воздуха, кДж/кг, I0=46,5 кДж/кг;
Параметры отработанного воздуха
t0 = 300C; φ0 =80%; I0=20.6 кДж/кг; d0=22,0 г/кг;
Определим массовый расход воздуха для летних условий по формуле
L =
кг/ч.Для зимних условий параметры свежего воздуха определены по I-x диаграмме:
t0=-20оС; φ0=80%; d0=0,7 г/кг; I0=-19,7 кДж/кг;
Параметры отработанного воздуха определяем по таблице:
t2=27оС; φ0=70%; d2=16,2 г/кг; I2=68,3 кДж/кг;
Определим массовый расход воздуха для зимних условий по формуле
L =
кг/ч.Составим тепловой баланс
Расход тепла на подогрев солода при температурах (начальная температура солода 160С) определяем по формуле
после 1-ой зоны 35оС;
после 2-ой зоны 50 оС;
после 3-й зоны 65 оС;
после 4-й зоны 80 оС;
QCi=gi+1ΔtCiCi, (3.12)
где gi+1 - масса солода находящегося в (i+1)-й зоне, кг;
ΔtC– арифметическая разность температур между (i+1)-й и i зоной,оС;
Ci- теплоемкость солода в i зоне , кДж/(кг·оС), по формуле
Ci=
, (3.13)где, Wi+1- влажность солода в (i+1)-й зоне;
Определим расход тепла QCi, кДж/кг, по формуле (3.12) предварительно определив значение Ci в данной зоне по формуле (3.13)
С1=
кДж/(кг·оС).QC1=3181
кДж/ч.для второй зоны
С2=
кДж/(кг·оС).QC2=
кДж/ч.для третей зоны
С3=
кДж/(кг·оС).