Макаронная ленточная сушилка СПК-4Г-45-П=10т/с

 

 

 

Рис. 4 Сушилка "двусторонний диффузор":

1 - опора; 2 - вентиляционная камера: 3 - коллектор; 4 – вентилятор;

5- вагонетка с изделиями; 6 – сетка

С торцов коллектор закрывают предохранительными металлическими сетками 6.

В "двустороннем диффузоре" сушильный воздух засасывается из помещения с одной или с другой стороны сушилки и проходит через макаронные трубки, расположенные в кассетах. Так же, как и в предыдущих сушилках, периодически производится реверсирование вращения вентиляторов.

Конструкция относительно удлиненного диффузора способствует выравниванию скорости воздушного потока, что положительно влияет на равномерность сушки по сечению шкафа.

Режим работы сушилки аналогичен предыдущим.

 

 

 

Рис. Лотковые сушильные кассеты:

а - деревянная двойная, б - металлическая одинарная

В сушилках используют лотковые деревянные или металлические кассеты (рис.29). Размеры деревянных кассет (в мм ): одинарных — 225х365х70, двойных — 454х365х70; вместимость по сухим изделиям в зависимости от ассортимента соответственно 2 -2,5 и 4-5 кг. Металлические кассеты изготавливают из алюминиевых листов размером 225х364х68 мм, вместимость кассеты по сухим изделиям 2—2,5 кг.

Недостатком шкафных  сушилок является то, что по чисто техническим причинам в самих сушилках невозможно регулировать параметры сушильного воздуха. Поэтому сушка в них осуществляется по режиму цеха без учета изменений структурно-механических свойств макарон в процессе сушки.      Эксплуатация таких сушилок требует значительных затрат ручного труда. Многие операции — транспортировка кассет с изделиями в сушильном помещении и обратно, загрузка и разгрузка сушильных шкафов — выполняют вручную.

  Поэтому на макаронных предприятиях, где имеется возможность, шкафные сушилки заменяют другим, более современным оборудованием.

Конвейерные сушилки

Особенность таких сушилок состоит в том, что кассеты с полуфабрикатом устанавливают в стопки на цепные конвейеры, которые при движении проходят вдоль вентиляционных установок. Для обеспечения необходимых температурных режимов конвейеры с продуктом и вентиляционные установки изолируют от сушильного помещения с помощью сборного металлического каркаса, облицованного термоизоляционными плитами. Загрузка кассет полуфабрикатом производится с одной стороны туннеля, выгрузка - с противоположной.

Сушилка ЛС2-А (рис.5). Состоит из следующих основных частей: сушильного туннеля 7 с комплектом осевых вентиляторов 5, двух цепных конвейеров 18 для перемещения продукта, конвейера 6 возврата пустых кассет, вентиляционной системы для подачи воздуха в сушильный туннель и выброса из него отработавшего воздуха.

Внутри туннеля, по всей его длине, установлено вплотную друг к другу двенадцать шкафов, в каждом из которых смонтировано по два осевых вентилятора типа ЦАГИ № 7. Осевые вентиляторы в шкафах установлены так, что направление движения воздуха рядом стоящих шкафов противоположно. Этим достигается изменение направления обдувки воздухом макарон при их перемещении. С обеих сторон шкафов, через весь туннель, проходят два цепных конвейера для перемещения продукта. Со стороны загрузки сушилки  конвейеры выходят из нее на 1300 мм, со стороны выгрузки к цепным конвейерам установлены роликовые конвейеры 9 длиной 7000 мм. Poликовые конвейеры служат накопителями готовой продукции.

Привод цепного конвейера  осуществляется от электродвигателя 13 через клиноремённый вариатор скорости 12 и три последовательно установленных  редуктора 11. Теплый воздух в сушильную камеру подается по воздуховоду 17 центробежным вентилятором 16 через калорифер 15. Отсос отработавшего воздуха из верхней зоны сушилки в конце туннеля осуществляется центробежным вентилятором 14. Необходимым условием работы сушилки является некоторое избыточное давление воздуха внутри сушильного туннеля, при этом не допускается приток воздуха в сушилку через створки двери и другие зазоры.

Сушильный туннель разделен на две зоны сушки: первая со стороны  входа в туннель — зона предварительной сушки изделий, в ней расположено два шкафа; вторая — зона окончательной сушки, включает десять шкафов. Зоны сушки отделены между собой перегородкой, а для прохода через них кассет имеются створки. В обеих зонах сушильного туннеля автоматически поддерживаются необходимые температура (35—41 °С) и относительная влажность сушильного воздуха (55—75 %) путем регулировки работы калорифера и электромагнитного вентиля.

Работа сушилки осуществляется в следующем порядке. На два конвейера штабелируются вплотную друг к другу стопки кассет 2 с сырыми макаронами по 22 кассеты в высоту и по две в ширину на каждый конвейер. Всего в сушилке устанавливается 2816 кассет с продуктом. По мере движения конвейера кассеты своей массой открывают створки сушильного туннеля и обдуваются воздушным потоком от осевых вентиляторов. После сушки кассеты 10 с высушенными макаронами поступают с цепных конвейеров на роликовые, с которых изделия направляются на упаковку. Возврат пустых кассет производится ленточным конвейером, который имеет направление, противоположное цепным конвейерам.

 Кассеты  8 по одной  укладывают на горизонтальную  часть ленточного конвейера, расположенного между роликовыми конвейерами. Кассеты перемещаются над сушильным туннелем к лотку 1 для спуска их к месту загрузки. Скатываясь по лотку, кассеты могут накапливаться на его горизонтальной части, поэтому при заполнении лотка кассетами под действием их массы подвижная часть горизонтальной направляющей лотка опускается и срабатывает конечный выключатель, который останавливает конвейер возврата кассет.

 

Рис.5. Схема сушилки ЛС2-А:

1-лоток; 2,8,10-кассеты; 3,11-редукторы; 4,13-электродвигатель;5- вентилятор; 6-ленточный конвейер;

7–сушильный туннель;9–роликовый  конвейер;12-вариатор скорости;14,16-вентиляторы; 15-калорифер; 17-воздуховод;18-цепной конвейер

2. Технико-экономическое обоснование

Сушилка имеет пять сетчатых конвейеров, раскладчик, ворошитель, установленный  на трех верхних конвейерах. Внутри каждого конвейера имеется калорифер  подогрева воздуха. Воздух направляется сверху вентилятором, установленном в вытяжном кожухе с заслонкой. Сушилка имеет термометры и психрометры.

Слой изделий на сетке  конвейера не более 40 мм. Воздух перемещающийся снизу вверх имеет параметры: температуру 50-60 С и 55-65 С, влажность от 30% до 50% соответственно. Скорость конвейеров понижается от верхнего к нижнему с 0,438 м/мин до 0,25 м/мин.

Достоинством является простота конструкции и компактность. Недостатком то, что используется режим сушки с повышающейся сушильной  способностью воздуха, т. е. нижние более сухие изделия обдуваются более сухим воздухом, что не обеспечивает выработку качественного продукта и отсутствие теплоизолирующих панелей приводит к значительным тепловым потерям.

При модернизации сушилки  был упрощен привод, что позволило уменьшить потребление электроэнергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Описание разрабатываемой машины

      Все  механизмы и обшивка сушилки,  образующая сушильную камеру, крепятся  на корпусе, сваренном из стального  проката. Боковые и торцовые  стороны сушилки состоят из плотно закрывающихся дверей с резиновыми прокладками. Двери выполняются из термоизоляционного материала толщиной 42 мм, обшитого листовым железом.

Внутри сушильной камеры проходят 5 ленточных конвейеров. Ширина ленты каждого конвейера 2000 мм, диаметры барабанов 340 мм, сушильная поверхность 9 м2. Калорифер каждого конвейера состоит из 2 последовательно соединенных батарей. Каждая батарея представляет собой 2 продольные трубы диаметром 44,5/39,5 мм с отверстиями, в которые вварены 16 поперечных труб диаметром 38/33 мм. На поперечных трубах навиты металлические полоски шириной 30 и толщиной 1 мм так, что образуется 100 ребер на 1 м длины трубы. Поверхность нагрева каждого калорифера составляет 140 м2, всех пяти калориферов сушилки – 700 м2. Подвод пара к каждому калориферу осуществляется через коллектора, а выход конденсата – через коллектор. Контроль давления пара, поступающего в сушилку, осуществляется с помощью манометра ОБМ – 160, установленного на выпускном коллекторе для создания тяги над сушилкой установлены 2 вытяжных зонта, переходящие в вытяжные трубы диаметром 700 мм. Отсос воздуха производится осевыми вентиляторами. Регулирование количества отсасываемого воздуха осуществляется шиберами.

Сырые изделия, поступающие  на верхнюю ленту транспортера сушилки, медленно перемещаются на ней к противоположному торцу сушильной камеры, где пересыпаются на ленту ниже лежащего транспортера и т.д. Ленты соседних транспортеров движутся в противоположные стороны. Пересыпание изделий с ленты на ленту происходит по наклонным щиткам.

Над верхней лентой каждого  транспортера имеется ворошитель, который  представляет собой вал с закрепленными  на нем по винтовой линии пальцами. Вал расположен поперек ленты  при его вращении пальцы ворошат  высушиваемые изделия предотвращая образование слитков. Вращение валов ворошителей осуществляется от индивидуальных электродвигателей АОЛ 2-11-4 мощностью 0,6 кВт через червячную и цепные передачи. Для наблюдений за работой сушилки в крайних боковых дверцах ее предусмотрены окна. Просыпающаяся с ленты транспортера мучель собираются в нижней части сушилки и поддонах.

Необходимый температурный  режим воздуха в сушильной  камере можно измерять и регулировать вручную и автоматически. Ручная регулировка теплового режима в  каждом ярусе сушилки осуществляется в процессе ее пуска или в связи с переводом сушилки на новый ассортимент. После достижения установившегося теплового режима в каждом ярусе производится переход на автоматическое регулирование температуры. Эта регулировка осуществляется изменением количества пара поступающего в калориферы, с помощью регулирующего клапана с исполнительным механизмом ПР – 1, электронного потенциометра КВП 1 – 503 и датчика температуры ТХК –VIII, установленного внутри камеры.

Визуальный контроль параметров воздухов над каждой лентой сушилки осуществляется при помощи термометров, установленных над каждой лентой. Над верхней лентой установлен также психрометр.

Привод конвейера сушилки  осуществляется от 2 электродвигателей  и мощностью 1,5 кВт с частотой вращения валов 1000 об/мин. Вал каждого электродвигателя через клиноременную передачу соединен с вариатором редуктором ВЦ – 22 101 – 03, от которого через цепную передачу, червячную и цепную и вращение передается приводным барабанам конвейера: от первого, третьего и пятого конвейеров, от второго электродвигателя конвейеры второй и четвертый. Скорость конвейеров от верхнего к нижнему уменьшается, чем создается более высокий слой продукта, по мете его высыхания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчётная  часть

  Технологический  расчёт 

Он сводится к определению расхода подаваемого воздуха и вводимого количества тепла.

Объёмный расход м³/час воздуха определяется

V =

где к - коэффициент запаса, к = 1,06;

U- количество испаренной влаги, кг/час;

R_В - газовая постоянная воздуха,R_B= 288 Дж/кг°К;

Т - температура воздуха, °К; Т= 273 + t°С;Т= 20 - 30° С = 293 - 303° К;

d₁, d₂ -влагосодержание подаваемого из помещения и выходящего из сушилки воздуха, г/кг сухого воздуха;d₁- условно можно принять дляφ- 60%, от T от 20 до 30° С;d₁- от 0,009 до 0,016 кг/кг с.в.;d₂- условно можно принять φ = 50%, отТ от 35° С до 45° С;d₂- от 0,018 до 0,032 кг/кг с.в.;

- относительная влажность воздуха, ⁼ 50 - 60%;

Р – барометрическоедавление подаваемого воздуха,Р = 0,99 • 10⁵ Па;Р_НАС - давление насыщенного пара при заданной температуре воздуха, Па; Р - условно можно принять при Тот 20° С до 30° С,Р= 2340 - 4240 Па;Р - условно можно принять приТот35°С до 45° С,Р= 5630 - 9570 Па.

 

V =

= 55 м³/час

 

Количество  испаренной влаги кг/час можно определить (по формуле) исходя из производительности сушилки и влажности изделий

U= П

где П - производительность сушилки, кг/час;

W₁ , W₂влажность сырых и сухих изделий,W₁= 28 - 30%;W₂= 13%.

U= 434,8 = 146,3 кг/час

 

Расход теплоты кДж/час на сушку изделий складывается

Q= (Ом + Qт+Qb+ Qo) к_n

где к_n- коэффициент неучтенных потерь, к_п= 1,4;

Q_M- затраты теплоты на нагрев макаронных изделий, кДж/кг исп. вл.;

Q_т- затраты теплоты на нагревание транспортных средств, кДж/кг исп. вл.;

Q_B- потери теплоты с выходящим из сушилки воздухом, кДж/кг исп. вл.;

Q_о – потери теплоты ограждениями сушилки, кДж/кг исп. вл..

 

Q= (14887,8 + 69,3+16383,3+4330) 1,4

= 49938,56 кДж/час

 Затраты теплоты кДж/ч на нагревание транспортных приспособлений (кассет, бастунов, ленточных и цепных конвейеров и т.п.) в сушильной камере

Q_м = G_T

c_м2 ( - )

Q_м = 434,8

2,2827 (44 – 29) = 14887,8 кДж/ч

где G_Т- масса транспортных приспособлений, проходящих в час через сушилку, кг/ч;

с_Т - удельная теплоемкость материала, из которого изготовлены транспортные приспособления, кДж/(кг К), для алюминия с_Т = 0,896 кДж/(кг К), для железа с_т = 0,44 кДж/(кг К);

 и  - температура транспортных приспособлений на входе (44°С) и выходе(29°С)  из сушильной камеры, °С.

Затраты теплоты кДж/ч  на нагревание макаронных изделий