Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Московский государственный университет пищевых производств"

Кафедра "Технология сахаристых, бродильных производств и виноделия"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту на тему:

"Машина ростоотбивная для солодовенного производства мощностью

40 тысяч тон в год по товарному солоду"

Автор проекта: Ли С.О.

Специальность: "Продукты питания из растительного сырья"

Руководитель проекта: Федоренко Б.Н.

Москва 2015



Содержание

• Введение
• 1. Проращивание солода
• 1.1 Процессы, идущие при проращивании
• 2. Солодорастительные аппараты
• 2.1 Оборудование для солодоращения
• 2.2 Солодорастильные аппараты ящичного типа (проектируемые)
• 2.3 Другие типы солодорастильных аппаратов
• 3. Расчёты, подтверждающие работоспособность конструкции проектируемого оборудования
• 3.1 Технологический расчет
• 3.2 Расчет воздуха на аэрацию
• 4. Мероприятия по охране труда и технике безопасности при обслуживании проектируемого оборудования и защите окружающей среды
• 4.1 Монтаж
• 4.2 Эксплуатация и ремонт. Виды ремонтных работ
• 4.3 Понятие охраны труда и ее правовое регулирование
• 4.4 Охрана окружающей среды
• Заключение
• Список использованной литературы


Введение

При искусственном проращивании зерна в нем осуществляются те же биохимические процессы, что и при прорастании зерна в естественных условиях. Появление в зерне свободной влаги способствует улучшению проницаемости клеточных стенок, набуханию резервных веществ эндосперма и переходу их в состояние, легкодоступное действию ферментов.

В этом состоянии в зерне начинается ферментативный гидролиз высокомолекулярных веществ, входящих в состав стенок клеток и запасных веществ эндосперма (гемицеллюлоз, крахмала, белков, пектиновых веществ, жира и т. д.), которые, превращаясь в простейшие и растворимые соединения, приобретают способность к диффузии, что позволяет им в дальнейшем использоваться для питания зародыша.

На биосинтез ферментов и образование новых тканей в процессе проращивания расходуется энергия, которая высвобождается в процессе дыхания зерна, в ходе которого происходит окисление части углеводов и небольшого количества белков и жиров. В протоплазме химическая энергия окисления трансформируется в другие формы и частично расходуется на обмен веществ, а остаток ее выделяется в виде теплоты в окружающую среду. [5, c 20]

Факторы, влияющие на проращивание. На качество проращиваемого солода влияют следующие основные факторы:

* расход воздуха для аэрации и охлаждения зерна;

* состав аэрируемого воздуха;

* влажность проращиваемого зерна;

* температурный режим;

* продолжительность процесса;

* увлажнение зерна во время ворошения (расход распыляемой воды должен составлять ? 3% от массы ячменя на каждый цикл ворошения);

* качество ворошения проращиваемого материала - обычно 1...2, а если необходимо, то и 3 раза в сутки;

* равномерность слоя зерна в солодорастительном аппарате для улучшения тепло- и массообмена;

* щадящие условия при загрузке и выгрузке, обеспечивающие меньшее травмирование зерна.

Граница между замачиванием и проращиванием весьма условна, поскольку при повышении влажности до -30% физиологические проявления в зерне становятся заметными, а при влажности -38% зерно уже на вторые сутки постепенно начинает прорастать. Видимым признаком начала проращивания является проникновение зародышевого корешка через цветковую оболочку.

Поскольку все жизненно важные процессы в зерне протекают при достаточном количестве влаги, то проращиваемое зерно должно иметь влажность не менее 40%.

При дыхании зерна выделяется диоксид углерода и водяной пар. Если солодоращение осуществляют в токовой солодовне, то пар конденсируется на проращиваемом зерне, образуя на его поверхности так называемый "пот", который, впитываясь зерном, способствует сохранению определенной степени влажности. В пневматических солодовнях выделяемый зерном водяной пар удаляется с продуваемым через зерно воздухом и отпотевания не происходит. В этом случае для поддержания необходимой степени влажности зерна, его орошают водой во время ворошения.

Температура в зерне при проращивании светлого солода не должна превышать 17...18°С, а темного солода - 23...25°С.[3,c 20-24]



1. Проращивание солода

1.1 Процессы, идущие при проращивании

При проращивании в зерне осуществляется комплекс взаимосвязанных внешних и внутренних процессов, среди которых можно выделить:

* физиологические, в ходе которых осуществляется дыхание зерна, рост зародышевых корешков и рост листка зародыша;

* активацию и биосинтез ферментов в зерне;

* биотрансформацию веществ в зерне в результате каталитического действия ферментов.

Дыхание зерна, активизировавшееся при замачивании, продолжается и при проращивании, в результате чего часть сухих веществ (крахмал) зерна окисляется, удовлетворяя потребности зародыша в энергии. Вследствие дыхания зерна образуется водяной пар и диоксид углерода, выделяется избыточное тепло, которое, если его не отводить, может привести к разогреву гряды.

В зависимости от размеров зародышевого корешка можно визуально определить, в какой стадии находится проращиваемое зерно. Если в завершающей стадии замачивания, переходящей в начальную стадию проращивания, зародышевый корешок проникает через цветковую оболочку - наклевывается и становится видимым (наклюнувшаяся гряда), то к третьему дню проращивания он начинает ветвиться, образуя 3...5 отростков (развивающаяся гряда), а к пятому дню корешки отрастают настолько, что начинают переплетаться между собой (схватившаяся гряда). [3, c 15-18]

При солодоращении следует стремиться к тому, чтобы не допускать чрезмерного роста зародышевых корешков. Например, у светлого солода длина корешков должна быть около полуторной длины зерна, а у темного солода - около одинарной длины зерна. Это обусловлено тем, что зародышевые корешки после сушки солода отбиваются и в качестве отхода солодовенного производства представляют технологические потери, доля которых составляет около 4% сухих веществ от общей массы ячменя. Равномерность роста корешков свидетельствует о правильном ведении процесса, высоком качестве ячменя и равномерности растворения при солодоращении. Толстые короткие корешки - признак нормального развития зерна при проращивании.

Если же к началу замачивания ячмень не прошел стадию покоя или подвергся избыточному замачиванию, то зародышевые корешки не развиваются и такое состояние замоченного зерна называют непроростками.

Регулирование роста зародышевых корешков и, следовательно, снижение потерь при солодоращении обеспечивают оптимизацией параметров процесса, главным образом температуры, при которой рост корешков был бы минимален. При повышенной температуре или большей продолжительности проращивания ячменя зародышевые корешки получаются длиннее и, следовательно, потери сухих веществ возрастают.

В процессе проращивания ячменя рост корешка сопровождается ростом листка зародыша, который прорывает плодовую и семенную оболочки и устремляется между ними и спинной цветковой оболочкой от зародыша к противоположному концу зерна. При искусственном проращивании листок зародыша не должен выступать из-под цветковой оболочки наружу, поскольку это снижает качество солода. О наличии зародышевого листка можно судить лишь по утолщению на спинной стороне зерна. При производстве светлого солода длина листка должна быть примерно 0,65...0,75 длины зерна.

При нарушении режимов солодоращения листок перерастает длину зерна и выступает наружу из вершины зерна. В результате образуются проростки, называемые иногда "гусарами". Наличие проростков недопустимо, поскольку свидетельствует о чрезмерном растворении и избыточном потреблении сухих веществ. Причинами образования проростков могут быть затягивание процесса проращивания, применение повышенной температуры или недостаточно эффективное ворошение зерна.[3,c24-30]



2. Солодорастительные аппараты

2.1 Оборудование для солодоращения

Замоченное зерно проращивают в солодорастительных аппаратах с соблюдением температурного и влажностного режимов, подвода необходимого количества кондиционированного воздуха и удаления диоксида углерода. Указанные условия можно создать в помещениях или аппаратах, изолированных от окружающей среды.

Классификация солодорастильных аппаратов. Солодорастильные аппараты классифицируют по ряду специальных признаков:

* по конструктивному устройству (ящичные, барабанные, шахтные и пр.);

* по форме сечения (прямоугольного, круглого);

* по степени герметизации (открытые и закрытые);

* по функциональному назначению (специализированные, предназначенные только для проращивания зерна, и универсальные - для проращивания, сушки, а иногда и замачивания);

* по наличию и типу ворошителя солода (без ворошителя и с ворошителем - шнековым, ковшовым и пр.).[1,c341]

2.2 Солодорастильные аппараты ящичного типа (проектируемые)

Обычно их размешают группами в общем помещении или в отдельных герметизированных камерах.

Солодорастильный аппарат состоит из сетчатого днища 2, закрепленного на опорах 3, образуя при этом подситовое пространство 1, в которое вентилятором 7 через систему кондиционирования, включающую охладитель 6 и ороситель 5, нагнетают воздух для аэрации проращиваемого солода. Замоченное зерно загружают на ситчатое днище по системе гидротранспорта 10. На верхних длинных стенках аппарата расположены направляющие, по которым перемещается шнековый ворошитель 4. Воздух, прошедший через слой 11 зерна, циркулирует в аппарате через жалюзи 9, смешиваясь со свежим воздухом, подводимым через жалюзи 8. Отработанный воздух удаляется в атмосферу через жалюзи 15. Свежепроросший солод выгружают из солодорастильного аппарата ворошителем 4 в бункеры 17. При этом стенка 12 аппарата отодвигается с помощью механизма 13, позволяя солоду ссыпаться в бункеры 17. Для доступа обслуживающего персонала в надситовое и подситовое пространство солодорастильного аппарата предназначены специальные герметичные двери 14 и 16.

При герметизации аппаратов солодоращение проводят с накоплением диоксида углерода, что позволяет уменьшить интенсивность дыхания и, следовательно, снизить потери сухих веществ солода.

Количество солодорастильных аппаратов периодического действия должно быть кратным числу суток проращивания, чтобы каждый день получать новую порцию свежепроросшего солода и равномерно загрузить оборудование солодовни. На старых солодовнях количество солодорастильных аппаратов обычно кратно 8, а на современных - 5...6.

Каждый солодорастильный аппарат соединен воздуховодами с системой кондиционирования и нагнетания воздуха, которая может быть индивидуальной - для каждого аппарата, или групповой - для нескольких аппаратов. В солодовнях с отдельно установленными солодорастильными аппаратами и индивидуальными системами кондиционирования солод можно проращивать в каждом из аппаратов автономно при оптимальных параметрах процесса для каждой партии ячменя.



Рис. 1. Принципиальное устройство солодорастильного аппарата ящичного типа: 1 - подситовое пространство; 2 - сетчатое днище; 3 - опора сетчатого днища; 4 - шнековый ворошитель; 5 - ороситель; 6 - охладитель/нагреватель; 7 - вентилятор; 8 - жалюзийная заслонка на входе свежего воздуха; 9 - жалюзийная заслонка рециркулируемого воздуха; 10 - система гидротранспорта, 11 - слой зерна; 12 - отодвигаемая стена; 13 - механизм для отодвигания стенки; 14, 16 - герметичные двери; 15 - жалюзийная заслонка на выходе отработанного воздуха; 17 - бункеры

Ранее применяли аппараты ящичного типа, в которых кондиционированный воздух не нагнетался, а отсасывался через слой зерна с помощью вентиляторов. Эти системы вентиляции сложны в эксплуатации и менее эффективны, поэтому в настоящее время практически не применяются.

Солодорастильный аппарат ящичного типа состоит из корпуса прямоугольной формы с ситчатым днищем, под которым расположено подситовое пространство. Высота стенок ящика над ситами от 1,2 до 2 м. Изготавливают их из железобетона или кирпича. Короткие стенки аппарата на внутренней стороне имеют полукруглые выемки, соответствующие диаметру вертикальных шнеков ворошителя, что исключает на концах аппарата образование неперемешиваемых зон.

Ширина солодорастильного аппарата может достигать 7 м, а длина должна превосходить ширину в 4...8 раз. Обычно она не превосходит 60 м.

Это обусловлено тем, что в более узких и длинных аппаратах труднее обеспечить равномерность вентилирования зерна, поскольку в удаленные зоны аппарата воздух будет поступать с меньшей относительной влажностью за счет частичного конденсирования влаги на стенках воздушного канала. В более широких и коротких аппаратах удорожается ворошитель и сложнее обеспечить равномерное распределение воздуха по ширине.[5, c 280-301]

Ситчатое днище аппарата состоит из отдельных секций, которые могут быть съемными или стационарными. Каждая секция представляет собой металлическую раму из профилированного уголка, на которую приварен перфорированный лист толщиной 2...3 мм из нержавеющей или оцинкованной стали. Ширина щелевых отверстий сита составляет 1,5...1.8 мм, а ориентированы они должны быть перпендикулярно направлению движения ворошителя. Живое сечение наиболее распространенных штампованных сетчатых днищ составляет около 30%. Живое сечение ситчатых днищ, изготовленных из специального профиля, достигает 38%, но они почти вдвое дороже. Высота подситового пространства для съемных сит 0,6...0,7 м, а для стационарных сит - 1,8...2,0 м. В настоящее время сита в солодорастильных аппаратах преимущественно изготавливают стационарными.

Замоченный ячмень подают в солодорастильные аппараты самотеком или гидротранспортом, при этом вода удаляется через подситовое пространство. Удельная нагрузка на ситчатое днище солодорастильного аппарата по перерабатываемому ячменю обычно составляет 600...650 кг/м², а в некоторых современных конструкциях может достигать 750 кг/м².

Высота заполнения солодорастильных аппаратов зависит от объема прорастающего ячменя и изменяется ежедневно, поскольку по мере прорастания объем 1 т ячменя увеличивается от 2 до 3,2 м³, причем, в отличие от токовых солодовен, только за счет увеличения высоты слоя. Максимальная высота слоя солода в современных солодовнях достигает 1,6 м.

Каждый солодорастильный аппарат ящичного типа периодического действия оснащен индивидуальным шнековым ворошителем, предназначенным для:

* разравнивания слоя замоченного зерна после загрузки в аппарат;

* обеспечения равномерности тепло- и массообмена и устранения застойных зон в слое зерна за счет его периодического перемешивания;

* сохранения сыпучести зерна за счет его рыхления и предохранения от образования сплошного "монолита";

* механизированной разгрузки аппарата.

Шнековый ворошитель представляет собой передвижную каретку, на которой установлены вертикальные шнеки, вращающиеся от приводов. Между крайней нижней точкой шнеков и ситчатым днищем должен оставаться зазор, исключающий контакт шнеков с днищем. Каретка благодаря приводу перемещается на роликах по направляющим, вмонтированным в длинные стенки аппарата, а шнеки, вращаясь, перемешивают солод. Шнеки выполняют со сплошными витками, с ленточными витками и комбинированные, нижняя часть которых выполнена со сплошными витками, а верхняя - с ленточными. Смежные шнеки должны вращаться навстречу друг другу для лучшего перемешивания солода, поэтому одни из них изготавливают с правой, а другие с левой навивкой. Для предохранения проращиваемого солода от облома ростков частота вращения шнеков должна быть около 8 мин^-1. Над каждым шнеком закрепляют горизонтальную лопасть или вилку, направленную концами вниз, для выравнивания поверхности слоя зерна.

Поступательная скорость каретки составляет около 0,5 м/мин. Передвижение каретки и вращение шнеков осуществляются от отдельных приводов во влагозащищенном исполнении.

Продолжительность механизированной выгрузки солода из солодорастильного аппарата должна составлять 2...3 часа. Ее осуществляют с помощью шнековых ворошителей двумя основными способами. В одном из них у аппарата одна из коротких стенок является разгрузочной - она отодвигается и шнековый ворошитель сдвигает поочередно порцию за порцией проросший солод на ленточный, скребковый или винтовой конвейер, расположенный ниже кромки сетчатого днища.[1,c 450-495]

2.3 Другие типы солодорастильных аппаратов

биохимический солодоращение ячмень гидролиз

Солодорастильные аппараты типа "передвижная грядка" являются одной из разновидностей ящичных аппаратов, в которых организован поточный метод солодоращения. Они представляют собой солодорастильные ящики длиной 24...48 м, шириной 3...4,5 м с подситовым пространством около 0,6 м при съемных ситах или 2 м - при несъемных. Подситовое пространство ящика разделено кирпичными или бетонными перегородками на 8...16 отделений, в каждое из которых через воздухораспределительный канал вентилятором нагнетают кондиционированный воздух для охлаждения и аэрации солода. Проращиваемое зерно периодически перебрасывают ковшовым ворошителем вдоль ящика от места загрузки к месту выгрузки. Загрузку замоченного зерна из замочных аппаратов осуществляют всегда с одной стороны солодорастильного аппарата.

На продольных стенках ящика уложены рельсы, по которым на каретке перемещается ковшовый ворошитель. Его ковши, закрепленные на двух подвижных замкнутых цепях, зачерпывают солод спереди и перебрасывают его через ворошитель. Таким образом, одновременно с ворошением осуществляется и перемещение солода в направлении, противоположном движению ворошителя. За один проход ворошителя вдоль ящика весь солод перемещается по ситу к зоне разгрузки на один шаг, соответствующий длине переброски солода и ширине отделения подситового пространства.

При перемещении зерна два раза в сутки (через каждые 12 часов) подситовое пространство разделяют на 16 отделений, а один раз в сутки - на восемь отделений. Перемещаясь вдоль всего ящика в течение 8 суток, ячмень прорастает и ковшовым ворошителем сбрасывается в бункер, откуда транспортируется конвейерами и норией на сушку. [6, c 255-259]

Одной из технологических особенностей солодорастильных аппаратов типа "передвижная грядка" является то, что они обеспечивают ежесуточную выгрузку свежепроросшего солода. Это обстоятельство позволяет иметь один аппарат в составе солодовне. Однако принимая во внимание, что ширина аппарата и длина переброса зерна ограничена конструктивными особенностями ворошителя, производительность солодовни при использовании одного аппарата будет относительно не высока. Поэтому в состав солодовни такого типа включают несколько солодорастильных аппаратов, количество которых может быть не кратным числу суток проращивания. При этом один ворошитель может обслуживать поочередно 3...4 солодорастильных аппарата, для чего его перемещают от одного ящика к другому с помощью передвижной тележки.

Ковшовый ворошитель состоит из каретки, цепного ковшового элеватора, смонтированного на раме, механизма его подъема, приводов элеватора и каретки. В процессе ворошения каретка перемещается вдоль ящика на колесах, одни из которых направляющие, а другие - ведущие. Ковши элеватора размещены на цепях по всей ширине ящика. Каждая цепь элеватора огибает ведущую, натяжную и направляющую звездочки. Скорость движения цепи элеватора около 20 м/мин.

В начале цикла ворошения переднюю часть элеватора опускают в крайнее нижнее положение, при котором ковши не доходят до ситчатого днища аппарата примерно на 10...15 мм, затеи приводят в движение элеватор и каретку. Скорость рабочего хода ворошителя ? 0,33 м/мин. Ковши зачерпывают зерно и перебрасывают его назад относительно движения каретки, которая медленно передвигается вперед вдоль ящика. Сита подчищаются от зерна резиновыми скребками, укрепленными на ковшах. В конце ящика, где установлены концевые выключатели, каретка останавливается, а ковшовый элеватор механизмом подъема перемещается в верхнее положение. При поднятом конвейере каретка быстро совершает обратный путь. Скорость холостого хода ворошителя ? 2,5 м/мин.

Обычно длина переброса зерна с помощью типового ворошителя составляет 1,5 м, при этом длина аппарата при двукратном перебросе ограничена 24 м. Чтобы увеличить производительность аппарата, были разработаны ворошители с увеличенной длиной переброса, которая составляет 3 м. В этом случае длина аппарата может быть увеличена до 48 м. [6, c 260-265]

Солодорастительные аппараты круглого сечения

Конструктивные особенности солодорастильных аппаратов круглого сечения делают их наиболее предпочтительными при использовании в современных солодовнях башенного типа, где их размещают по вертикали один под другим. Но в последнее время такие аппараты можно встретить и в традиционной компоновке солодовни, когда все солодорастильные аппараты размещены на одном уровне.

Солодорастильные аппараты круглого сечения изготавливают двух типов - со стационарным и вращающимся ситчатым днищем. Их оснащают шнековыми ворошителями, поэтому принцип их работы (за исключением загрузки и выгрузки) аналогичен ящичным солодорастильным аппаратам. [1,c 314-320]

Солодорастильные аппараты круглого сечения со стационарным днищем применяют при однократной загрузке до 400 т, при этом их диаметр не должен превышать 29 м. Межэтажные перекрытия в них изготавливают свободнонесущими без центральных опорных конструкций.

Ситчатое днище аппарата имеет кольцевую форму, поскольку в его центре расположен поворотный бункер диаметром 2,11 м, через который осуществляют выгрузку солода из аппарата или транзитное перемещение материала через аппарат. Ситчатое днище опирается на опоры, установленные в подситовом пространстве, высота которого около 2 м.

Над ситчатым днищем установлен шнековый ворошитель карусельного типа, который может вращаться вокруг центральной оси аппарата как в одном, так и в другом направлениях. Помимо ворошения с его помощью осуществляют загрузку замоченного зерна, выгрузку свежепроросшего солода, увлажнение зерна в процессе проращивания, а также механизированную мойку рабочей поверхности ситчатого днища. Чтобы обеспечить загрузку и разгрузку аппарата, ворошитель оснащен горизонтальным реверсивным шнеком, который может также изменять свое положение по высоте. Для увлажнения зерна над вертикальными шнеками установлены распылительные форсунки, к которым подведена вода. Для обеспечения равномерного увлажнения проращиваемого солода форсунки целесообразно изготавливать с различным проходным сечением - у форсунок, расположенных ближе к центру аппарата, оно должно быть меньше, а у форсунок, расположенных ближе к стенке аппарата, - больше. Это позволит исключить переувлажнение проращиваемого солода, расположенного в центральной части аппарата, при недостаточном увлажнении солода в его периферийной части. [5, c 301-304]

В процессе проращивания зерно, располагаемое на ситчатом днище, продувают кондиционированным воздухом, нагнетаемым вентилятором в подситовое пространство солодорастильного аппарата. До требуемых кондиций воздух доводят в системе кондиционирования, включающей установленные последовательно теплообменник-охладитель и увлажнитель. Воздух, прошедший через слой зерна, циркулирует в аппарате через жалюзийную заслонку, подмешиваясь со свежим, поступающим в аппарат через жалюзийную заслонку. При этом жалюзийные заслонки работают синхронно в противофазе, обеспечивая нагнетание в подситовое пространство требуемое количество воздуха (100%), например, если одна заслонка приоткрыта на 20%, то другая заслонка - на 80%. Избыток отработанного воздуха при повышении давления автоматически сбрасывается в атмосферу через жалюзийную заслонку.

В солодорастильных аппаратах круглого сечения может возникнуть проблема неравномерности распределения кондиционированного воздуха под ситчатым днищем. Это, в частности, можно заметить по показанию относительной влажности нагнетаемого воздуха в разных точках подситового пространства - в значительной его части (в виде широкой полосы по направлению движения входящего в подситовое пространство воздушного потока) относительная влажность составляет требуемое значение 99...100%, в то время как вблизи стенок аппарата по обе стороны от входящего воздушного потока относительная влажность может составлять всего 92...93%, что свидетельствует об образовании застойных зон. Для устранения этой проблемы в подситовом пространстве, непосредственно за входом в него кондиционированного воздуха, размещают экраны, рассекающие воздушный поток, направляя его не только к центральной части аппарата, но и вдоль стенок как с одной, так и с другой стороны.[6, c 300-313]

Для механизированной гидродинамической мойки ситчатого днища и стенок солодорастильного аппарата в нижней части ворошителя - непосредственно над ситчатым днищем - смонтированы подвижные моющие устройства, а вдоль стенки - на вертикальной трубе - стационарные форсунки для разбрызгивания моющих растворов под высоким давлением 8...10 МПа. При вращении ворошителя в процессе мойки вокруг центральной оси аппарата, моющие устройства одновременно совершают возвратно-поступательные движения в радиальном направлении. Мойка и дезинфекция подситового пространства солодорастильного аппарата может осуществляться вручную или с применением системы механизированной мойки.

Поскольку линейная скорость вертикальных шнеков ворошителя карусельного типа неодинакова и возрастает от центра к периферии, то для обеспечения равномерного перемешивания зерна частоту вращения шнеков устанавливают также неодинаковой. Для удобства вертикальные шнеки разбивают на несколько групп, каждая из которых работает от индивидуального привода, обеспечивая различные частоты вращения, например, 2,8; 4,4; 6,6; 8,8; 12 мин^-1.

Загрузку замоченного зерна в аппарат осуществляют послойно сверху через специальный перекидной клапан. В одном положении клапана зерно поступает на ситчатое днище и перемещается по нему горизонтальным шнеком, а в противоположном положении клапана зерно проходит транзитом через аппарат.[5, c 360-366]

При загрузке аппарата ворошитель перемещается вокруг оси прерывисто - как только концевой датчик, установленный на краю ворошителя, оказывается погруженным в зерно, он поворачивается на небольшой угол и снова останавливается, пока горизонтальный шнек не распределит равномерно зерно в радиальном направлении от центра к периферии и концевой датчик опять не покроется зерном. Загрузив на ситчатое днище один слой, горизонтальный шнек перемещается вертикально на высоту, равную толщине загруженного слоя зерна и загрузка продолжается.

При разгрузке свежепроросшего солода стенка разгрузочного люка в цилиндрической части перегрузочного бункера отодвигается внутрь и горизонтальный шнек, находясь в крайнем верхнем положении, начинает перемещать солод от периферии аппарата к разгрузочному люку. Совершив один оборот вокруг оси, горизонтальный шнек опускается вниз и разгрузка продолжается.[1,c415-419]

Солодорастильные аппараты круглого сечения с подвижным днищем применяют в солодовнях повышенной мощности. Единовременная загрузка по ячменю в них может достигать 700 т, а диаметр - до 45 м. В этом случае по условиям механической прочности аппарат должен быть оснащен центральной опорной конструкцией. Внутри такой опорной конструкции обычно монтируют трубы для самотечного перемещения зерна сверху вниз.

Ситчатое днище тредставляет собой кольцевую платформу с внутренним диаметром ? 5 м, а наружным - до 45 м, опирающуюся на ролики, благодаря чему она с помощью электропривода может вращаться вокруг вертикальной оси. При этом шнековый ворошитель находится в стационарном положении. На ворошителе смонтирована система форсунок увлажнения проращиваемого зерна в процессе ворошения.

На самотечной трубе устанавливают распределительный клапан, с помощью которого замоченное зерно может быть подано на ситчатое днище аппарата или транзитом переместиться в нижележащие аппараты. Загружаемое зерно распределяется по ситчатому днищу горизонтальным загрузочно-разгрузочным шнеком, оснащенным системой форсунок для механизированной мойки ситчатого днища солодорастильного аппарата. Загрузочно-разгрузочный шнек в процессе загрузки автоматически перемещается по специальным рейкам вверх, равномерно распределяя в аппарате зерно слоями. При разгрузке аппарата горизонтальный шнек, наоборот, выгружая зерно слой за слоем, опускается вниз.[4, c 379-381]

Процесс аэрации проращиваемого зерна организован таким же образом, как в солодорастильном аппарате, конструкция которого была описана ранее.

Солодорастильные аппараты с вращающимся днищем применяют реже по ряду причин:

* они сложнее и дороже в изготовлении;

* они более металлоемки, поскольку днище усиливают снизу ребрами жесткости;

* они более энергоемки в эксплуатации, поскольку приходится приводить в движение очень большую массу (достаточно массивное днище, нагруженное несколькими тоннами проращиваемого зерна);

* при их эксплуатации возникает проблема эффективного уплотнения зазора между днищем и стенкой аппарата - поскольку зерно проваливается в подситовое пространство.

В солодорастильных аппаратах с вращающимся днищем проще организовать мойку нижней поверхности ситчатого днища, поскольку система мойки стационарная, но промыть такое днище, оснащенное ребрами жесткости, сложнее.[3 c, 172-175]



3. Расчёты, подтверждающие работоспособность конструкции проектируемого оборудования

3.1 Технологический расчет

- суточная производительность (кг/сут) солодовенного производства, при 360 рабочих сутках в год (в соответствии с исходными данными задания cуток).

, [7, c 213]

- производительность (согласно с исходными данными задания т/г).

кг/с.

- суточный расход очищенного и отсортированного ячменя для обеспечения требуемой производительности по товарному солоду:

, [7, c 213]

- коэффициент выхода товарного солода из ячменя (в соответствии с рекомендациями [7, c 213] принимаем ).

кг/с.

- объем замоченного ячменя:

, [7, c 214]

- плотность замоченного ячменя (в соответствии с рекомендациями [7, с 213] принимаем кг/м³)

м ³/с

; [7, c 214]

- высота слоя ячменя (в соответствии со средними данными высоты слоя солода принимаем м).

м².

- длина солодорастильного аппарата.

;[7, c 215]

- ширина солодорастильного аппарата.

м; (средние размеры аппарата)

Принимаем предварительно

.

;

Принимаем м.

м.

Для организации ритмичной работы солодовенного производства количество солодорастильных аппаратов принимаем равным числу суток проращивания солода (у нас 1 аппарат).

- удельная нагрузка на ситчатое днище солодорастильного аппарата по очищенному и отсортированному ячменю, кг/м². [7, c 213-215]



; [7, c 215]

кг/м ²

3.2 Расчет воздуха на аэрацию

- удельная теплоемкость замоченного зерна.

, [7, c 194]

- удельная теплоемкость сухих веществ зерна (ячменя);

кДж/кг•К (в соответствии в рекомендациями [7, c 194]);

- удельная теплоемкость воды;

кДж/кг•К (в соответствии с рекомендациями [7, c 194]);

- процент замоченного ячменя на 1 т очищенного;

(в соответствии с рекомендациями [7, c 194]);

кДж/кг•К.

- удельная теплоемкость свежепроросшего солода:

, [7, c 195]

- процент свежепроросшего зерна на 1 т очищенного.

(в соответствии с рекомендациями [7, c 195])

кДж/кг•К.

- теплота, подводимая с замоченным зерном.

; [7, c 195]

- температура замоченного ячменя, (в соответствии с рекомендациями [7 - 195])

т/с

кДж.

(на 1 т очищенного приходится в среднем замоченного ячменя - 1476 кг).

- теплота, отводимая с солодом при выгрузке.

- температура свежепроросшего солода, (в соответствии с рекомендациями [7, с 196])

[7,c 196]

- свежепроросший солод с влажностью 42% - 1366,5 кг на 1 т очищенного воздушно-сухого ячменя.

кДж

[7, c 196]

- удельное количество теплоты выделяемой при проращивании зерна на 1 кг потерь сухих веществ, (в соответствии с рекомендациями [7, c 196] кДж/кг)

- потери сухих веществ на 1 т воздушно-сухого ячменя; (в соответствии с рекомендациями [7, c 196] кг)

кДж

- потери тепла в окружающую среду



[7, c 196]

- коэффициент теплоотдачи (в соответствии с рекомендациями [7, c 196] Вт/м²•К)

[7, c 196]

- температура проращивания (в соответствии с рекомендациями [7, c 196] )

- температура помещения (в соответствии с рекомендациями [7, c 196] (6-суточный цикл))

кДж

- энтальпия кондиционированного воздуха

[7, c 197]

- теплоемкость воздуха (в соответствии с рекомендациями [7, c 197] кДж/кг•К)

- температура кондиционированного воздуха (в соответствии с рекомендациями [7, c 197] )

- удельная теплоемкость пара, (в соответствии с рекомендациями [7, c 197] кДж/кг•К)

По диаграмме , - влагосодержание воздуха.

кг/кг

- влажность при 12; .

При , , - относительная влажность воздуха.

кДж/кг

- удельная теплота испарения воды при .

кДж/кг

- энтальпия отработанного воздуха

[7, c 198]

- влагосодержание насыщенного воздуха, при ,

кг/кг

кДж/кг

- массовый расход воздуха для аэрации солода за весь цикл солодоращения.[7,c. 194-198]

[7,c 198]

кг



4. Мероприятия по охране труда и технике безопасности при обслуживании проектируемого оборудования и защите окружающей среды

4.1 Монтаж

Солодорастильный аппарат монтируется в железобетонном корпусе, после его постройки. В начале монтируются стойки под ситчатое днище, потом ситчатое днище и задняя откидная стенка с механизмом ее подъема.

Потом на боковых стойках монтируется подвижная каретка с закрепленными на ней шнеками, имеющими свой общий привод и механизм передвижения тележки каретки.

После этого монтируется вентилятор с приводом, охладитель-парователь и ороситель. Потом разводка трубопровода для подвода замоченного солода и пуско-наладочные работы.[2, c 175]

4.2 Эксплуатация и ремонт. Виды ремонтных работ

В процессе работы происходит изнашивание рабочих частей аппарата, трубопроводов и других механизмов.

Одним из условий эффективной организации работы любого предприятия является наличие отлаженного механизма выполнения ремонтных работ. Чем ниже удельный вес расходов на ремонт, обслуживание и содержание оборудования в себестоимости продукции, тем выше эффективность производства и самого ремонтного хозяйства. Для предупреждения нерациональных потерь в производстве и сокращения затрат на ремонт служит система планово-предупредительного ремонта.

Системой планово-предупредительного ремонта называется совокупность различного вида работ по техническому уходу и ремонту оборудования, проводимых по заранее составленному плану с целью обеспечения наиболее эффективной эксплуатации оборудования.

Таким образом, работы по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования с целью предотвращения нарастающего износа, предупреждения аварийных ситуаций и, как следствие, поддержания оборудования в постоянной готовности к работе является сущностью системы планово-предупредительного ремонта. В ее основе заложены работы по техническому обслуживанию оборудования и по выполнению плановых ремонтов - текущих, средних и капитальных.

Техническое обслуживание включает работы по осмотру оборудования, проверке на точность, промывке, смазке и т.д. Эти виды работ выполняются по заранее составленному графику и носят апериодический характер с четко выраженной повторяемостью.

Плановые ремонты по содержанию выполняемых работ, трудоемкости и периодичности подразделяются на текущий, средний и капитальный.

Текущий ремонт осуществляется в процессе эксплуатации оборудования путем замены отдельных деталей, частей с последующей проверкой на точность, центровкой и т.п.

Средний ремонт носит более расширенный и углубленный характер, поскольку связан с заменой основных деталей, узлов, трущихся поверхностей.[5, c 205-208]

4.3 Понятие охраны труда и ее правовое регулирование

В соответствии со ст. 1 Федерального закона от 17 июля 1999 г. № 181-ФЗ "Об основах охраны труда в Российской Федерации" под охраной труда понимается система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Приведенное общее понятие охраны труда позволяет судить о ней как о многоуровневой системе мероприятий по созданию здоровых и безопасных условий трудовой деятельности, осуществляемых государственными органами, органами местного самоуправления, работодателями и самими работниками. Кроме этого, охрана труда с учетом данного определения предполагает рассмотрение этой проблемы в различных аспектах: медицинском, техническом, социальном, экономическом и, наконец, в правовом аспекте, который образует правовую охрану труда.

Правовая охрана труда как институт трудового права представляет собой систему правовых норм, непосредственно направленных на создание таких условий труда, которые обеспечивают сохранение в процессе труда жизни и здоровья работников, и обязательных для выполнения всеми субъектами трудовых правоотношений.

При этом под условиями труда понимается совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье работников.

Правовые нормы по охране труда устанавливаются как в централизованном порядке, так и на локальном уровне, находя свое отражение в коллективном договоре, соглашении по охране труда, принимаемых на предприятии.

Основными источниками правовой охраны труда являются: главы Х-ХII КЗоТ РФ и Федеральный закон от 17 июля 1999 г. № 181-ФЗ "Об основах охраны труда в Российской Федерации", которым были признаны утратившими силу ранее действовавшие Основы законодательства РФ об охране труда от 6 августа 1993 г.

Организация работы по охране труда заключается в планомерном и целенаправленном осуществлении различных мероприятий по охране труда в целях создания здоровых и безопасных условий труда как в целом на предприятии, в учреждении и организации, так и на отдельном месте.

Подлежащие планированию и осуществлению мероприятия в области охраны труда предусмотрены Рекомендациями, утвержденными Постановлением Минтруда России от 27 февраля 1995 г. № 11. Данные мероприятия должны быть оформлены соответствующим разделом в коллективном договоре или отдельным соглашением по охране труда.

Ответственность за обеспечение охраны труда на предприятии, в учреждении, организации возлагается на работодателя. В соответствии со ст. 14 Федерального закона от 17 июля 1999 г. работодатель обязан обеспечить:

1. безопасность работников при эксплуатации зданий, сооружений, оборудования, осуществлении технологических процессов, а также применяемых в производстве сырья и материалов;

2. применение средств индивидуальной и коллективной защиты работников; соответствующие требованиям охраны труда условия труда на каждом рабочем месте;

3. режим труда и отдыха в соответствии с законодательством РФ и законодательством субъектов Российской Федерации;

4. приобретение за счет собственных средств в соответствии с установленными нормами работникам, занятым на работах с вредными или опасными условиями труда, а также на работах, выполняемых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением;

5. обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочих местах работников и проверку их знаний требований охраны, недопущение к работе лиц, не прошедших в установленном порядке указанные обучение, инструктаж, стажировку и проверку знаний требований охраны труда;

6. организацию контроля за состоянием условий труда на рабочих местах, а также за правильностью применения работниками средств индивидуальной и коллективной защиты;

7. проведение аттестации рабочих мест по условиям труда с последующей сертификацией работ по охране труда в организации;

8. проведение за счет собственных средств обязательных предварительных (при поступлении на работу) и периодических (в течение трудовой деятельности) медицинских осмотров (обследований) работников и внеочередных медицинских осмотров (обследований) работников по их просьбам в соответствии с медицинскими рекомендациями с сохранением за ними места работы (должности) и среднего заработка на время прохождения указанных медицинских осмотров;

9. недопущение работников к выполнению ими трудовых обязанностей без прохождения обязательных медицинских осмотров, а также в случае медицинских противопоказаний;

10. информирование работников о состоянии условий и охраны труда на рабочих местах, о существующем риске повреждения здоровья и полагающихся им компенсациях и средствах индивидуальной защиты;

11. предоставление органам государственного управления охраной труда, органам государственного надзора и контроля за соблюдением требований охраны труда информации и документов, необходимых для осуществления ими своих полномочий;

12. принятие мер по предотвращению аварийных ситуаций, сохранению жизни и здоровья работников при возникновении таких ситуаций, в том числе по оказанию пострадавшим первой помощи;

13. расследование в установленном Правительством Российской Федерации порядке несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

14. санитарно-бытовое и лечебно-профилактическое обслуживание работников в соответствии с требованиями охраны труда;

15. беспрепятственный допуск должностных лиц органов государственного управления охраной труда, органов государственного надзора и контроля за соблюдением требований охраны труда, органов Фонда социального страхования РФ, а также представителей органов общественного контроля в целях проведения проверок условий и охраны труда в организации и расследования несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

16. выполнение предписаний должностных лиц органов государственного надзора и контроля за соблюдением требований охраны труда и рассмотрение представителей органов общественного контроля в установленные законодательством сроки;

17. обязательное социальное страхование работников от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний!

18. Ознакомление работников с требованиями охраны труда. [1, c 890-924]

Инструктаж по охране труда со всеми работниками осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ "Организация обучения по безопасности труда. Общие положения". Им предусмотрены пять видов инструктажа в зависимости от целевого назначения:

1. вводный - при поступлении на работу со всеми вновь принимаемыми на работу лицами независимо от образования, стажа работы по данной профессии или должности, со временными работниками, командированными, учащимися, прибывшими в организацию на производственное обучение или практику, с военнослужащими, привлекаемыми к работе на производственных объектах, а также с учащимися в образовательных учреждениях всех видов перед началом лабораторных и практических занятий в учебных лабораториях, мастерских, на участках, полигонах и др. Данный инструктаж проводят главный инженер либо начальник службы охраны труда, а с учащимися в учебном заведении - преподаватель, с обязательной его фиксацией в контрольном листе прохождения инструктажа (хранится в службе кадров) и в журнале регистрации вводного инструктажа;

2. первичный - на рабочем месте непосредственно до начала производственной деятельности. Проводится с теми же лицами, за исключением тех работников, которые не связаны с обслуживанием, испытанием, наладкой и ремонтом машин, механизмов и оборудования, использованием инструмента, хранением и применением сырья и материалов. Перечень этих работников утверждается в организации по согласованию со службой охраны труда. Этот инструктаж проводится индивидуально с каждым работником или с группой лиц непосредственным руководителем работ (мастером, прорабом, начальником цеха). О проведении инструктажа делается запись в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте и в контрольном листе прохождения инструктажа;

3. повторный - проводится со всеми работниками, за исключением перечисленных в п. "6" данного перечня, независимо от их квалификации, образования, стажа, характера выполняемой работы, не реже одного раза в полугодие. Проведение инструктажа отмечается в журнале регистрации прохождения повторного инструктажа;

4. внеплановый - производится при необходимости:

1. при введении в действие новых или переработанных стандартов, правил, инструкций по охране труда, а также изменений к ним;

2. при изменении технологического процесса, замене оборудования, инструмента, сырья, материалов и других факторов, влияющих на безопасность труда;

3. при нарушении работниками требований по охране труда, которые привели или могли привести к травме, аварии, взрыву, пожару, отравлению;

4. по требованию органов контроля и надзора;

5. при длительном перерыве в работе.

5. Инструктаж проводит непосредственный руководитель работ, о чем делается отметка в журнале регистрации прохождения инструктажа;

6. целевой - проводится в следующих случаях:

1. при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности;

2. при ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и катастроф;

3. при производстве работ, на которые оформляются наряд-допуск, разрешение и прочие документы. [1, c 930-937]

4.4 Охрана окружающей среды

Охрана окружающей среды должна быть осуществлена в соответствии с ГОСТ 17.0.004-90 и СНиП 1.12.01-85.

Концентрация вредных веществ, выбрасываемых аппаратом в атмосферу, должна соответствовать СН 245-77 и СН 369-79.

При мойке аппарата сточные воды подлежат нейтрализации с последующим спуском в специальный колодец. [1,c 948]

Защиту от шума следует выполнять в соответствии со СНиП 11-12-77, ГОСТ 12.1.003-83. Для снижения уровней звукового давления до допустимого предела 65?БА предусматриваем: глушители аэродинамических шумов, звукопоглощающую облицовку помещений и трубопроводов.

Для снижения параметров вибрации предусматриваем: резиновые амортизаторы и оборудование.[2, c 120]



Заключение

В данной курсовой работе были рассмотрены современные аспекты и направления развития основного элемента пивоваренного производства- солодорастительного аппарата. На современном этапе развития отечественной пивоваренной отрасли промышленности в условиях обострения конкуренции на российском рынкекак среди отечественных, так и зарубежных производителей пива, на первый план выдвигаются проблемы повышения качества и функционирования солодовенных производств как системы, которая включает, прежде всего, следующие понятия:- технологическую эффективность; экономичность.

Аппарат выполнен согласно заданию и по ВНТП 10-91 и заключается в ознакомлении с системой солодоращения.



Список использованной литературы

1. Федоренко Б.Н. Пивоваренная инженерия: технологическое оборудование отрасли. - СПб: Профессия, 2009. - 1000 с.

2. Калунянц К.А. Дипломное проектирование заводов по производству пива и безалкогольных напитков [Текст]: учебное пособие для вузов / Калунянц К.А., Колчева Р.А., Херсонова Л.А., Садова А.И. - М.: Агропромиздат, 1987. - 272 с.

3. Федоренко Б.Н. Инженерия пивоваренного солода. - Учебное пособие. - СПб: Профессия, 2004. - 248 с.

4. Антипов С.Т., Кретов И.Т., Остриков А.Н., Панфилов В.А., Ураков O.A. Машины и аппараты пищевых производств. В 2-х кн. - Учеб. под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова. - М.: Высш. шк., 2001. - 1379 с.

5. Ермолаева Г.А., Колчева Р.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. - Учебник. - М.: ИРПО; Изд. центр "Академия", 2000. - 416 с.

6. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 2000. - 551 с.

7. Кретов И.Т., Антипов С.Т., Шахов С.В. Инженерные расчеты технологического оборудования предприятий бродильной промышленности. - М.: КолосС, 2004. - 391 с.

8. Павлов К.Ф., Романков П.Г. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратом химической технологии. - Учебное пособие для вузов. - 2006.

Размещено на Allbest.ru

...