Проект зернохранилища на базе полумеханизированных складами с горизонтальными полами и кирпичными стенками

Расчет вместимости зернохранилища

 

В соответствии с вариантом №24 вместимость зернохранилища составит

Ехр =1,12.Р0=1,12.5700=6384 т.

 

2.2 Расчет вместимости  силосов и бункеров

2.2.1 Расчет вместимости  силосов

Вместимость (т) отдельных силосов может быть определена по формуле:

 

Ес=γ [FcHc-(V1+V3)],                                        (2.3)

 

где γ-объемная масса зерна , т/м3; Fc- площадь внутреннего поперечного сечения силоса, м2; Hc- высота силоса от надсилосной плиты до выпускного отверстия, м; V1- объем верхней части силоса, незаполненной зерном, м3; V3- объем забутки в нижней части силоса, м3.

Вместимость рассчитывают на хранение зерна с объемной массой γ=0,75 т/м3. При определении вместимости для размещения различных зерновых культур принимают следующие величины объемной массы (т/м3):

Пшеница……………..0,68…0,82           Рис-зерно……………..0,56…0,65

Рожь………………….0,58…0,78           Гречиха……………….0,46…0,58

Кукуруза:                                                  Просо…………………0,70…0,80

      в початках………..0,45…0,65           Горох………………….0,80…0,83

      в зерне……………0,70…0,80           Семена подсолнечника..0,30…0,45

Ячмень……………….0,48…0,72           Льняное семя…………0,60…0,73

Овес…………………..0,45…0,67

Подробный расчет вместимости различных зернохранилищ, прежде всего силосов, бункеров, требует учета многих сложных объемных фигур. Сопоставление результатов подробного расчета с расчетами по упрощенным формулам показывает незначительное отличие. Поэтому в зависимости от поставленной цели и задачи проводимых расчетов вместимости можно использовать нижеприведенные формулы.

Вместимость силосов можно определить также по приближенной формуле:

Ес=ΨγSсHc,                                                   (2.4)

 

где Ψ- коэффициент использования объема; Sс- площадь поперечного сечения силоса в свету, м2.

Площадь поперечного сечения промежуточных силосов(звездочек) можно определить по приближенной формуле S=0,2D2.

Коэффициент использования объема Ψ принимают:

для круглых силосов (ø 6,7 м)

Н, м                                                  Ψ

25                                                 0,90

30                                                 0,91

35                                                 0,92

 

 

для квадратных силосов (размер стороны в плане 3…4 м)

                            Н, м                                                    Ψ

20                                                      0,90

25                                                      0,92

30                                                      0,93

Вместимость силоса Ес (т) при подаче и выпуске зерна по центральной оси (рис.2.1) может быть определена как сумма вместимости: верхней конусной части Е1, средней цилиндрической части Е2 (т) и нижней конусной части Е3 (т), т.е.

Ес= Е1+ Е2+ Е3

Рисунок 2.1- Расположение зерна в круглом сите

 

Вместимость верхней конусной части Е1 силоса будет:

 

Е1=                                              (2.5)

 

где  R-внутренний радиус силоса, м; Н1- высота верхней конусной части силоса, м.

Высота H1 (м) находят по формуле:

 

Н1=R tgα1,

 

где α1-угол естественного откоса зерна при заполнении силоса: α=260.

Вместимость средней части Е2 силоса вычисляют, используя формулу

 

Е2=γπR2H2,                                              (2.6)

 

где Н2-высота цилиндрической части силоса, м.

Вместимость нижней конусной части Е3 силоса определяют по формуле

 

Е3= ,                                            (2.7)

 

где Н3- высота нижней конусной части силоса, м.

Высота Н3 (м) находят по формуле:

 

Н3= R tgα2,

 

где α2-угол забутки днища; в зависимости от влажности и засоренности зерна принимают α2=360 для сухого зерна, α2=450 для сырого зерна.

Все приемные линии на элеваторах и хлебоприемных предприятиях восточных районов должны иметь минимальный угол наклона самотечной трубы, равной 450.

Таким образом, вместимость (т) силоса будет:

 

Ес= + γπR2H2+ = γπR2(1/3Н1+Н2+ 1/3Н3)                 (2.8)

 

Расчет вместимости силосов

 

1.В соответствии с вариантом  №24 параметры силоса для расчета  составит:

Нс=НсбК=15м.0,57=8,55м.,

 

где Нсб-высота силоса базовая, м.;

   К-коэффициент  измерения.

     2.Определить вместимость силоса  по приближенным формулам(2.4)

 

Ес=ΨγScHc=0,91.0,75.28,3.8,55=165,14 т.

где Sc=πR2=3,14.9=28,3 м.

    3.Определить  вместимость силоса по формуле (2.8)

Ес= γπR2(1/3Н1+Н2+ 1/3Н3);

Находим

     Н1=R.tgα1=3м.tg250=3.0,47=1,41 м;

Н3=R.tgα3=3м.tg450=3.1,0=3,0 м;

             Н2=Нс-(Н1+Н3)=8,55-(1,41+3,0)=4,14 м

тогда

                       Ес=0,75.3,14.32(1/3.1,41+4,14+1/3.3,0)=356,74 т.

9б

2.2.2 Расчет вместимости  бункеров

 

Вместимость бункеров находят по формуле

 

Еб=ΨʹγSбНб,                                                             (2.9)

 

где Ψʹ-коэффициент использования объема (табл. 1); Sб-площадь поперечного сечения бункера, м2; Нб-высота бункера, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1. Значение коэффициента Ψʹ

Значение a	Значение b
	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0
Нб=6 м.
2,0	0,83	0,82	0,80	0,76	0,72	0,67	0,61
2,5	0,82	0,78	0,76	0,73	0,69	0,64	0,58
3,0	0,80	0,76	0,74	0,70	0,66	0,61	0,56
3,5	0,79	0,74	0,72	0,67	0,63	0,58	0,52
4,0	0,76	0,73	0,70	0,65	0,61	0,56	0,50
Нб=8 м.
2,0	0,90	0,87	0,85	0,82	0,79	0,75	0,70
2,5	0,87	0,84	0,83	0,79	0,76	0,72	0,67
3,0	0,85	0,83	0,81	0,77	0,73	0,68	0,63
3,5	0,84	0,82	0,80	0,74	0,70	0,65	0,60
4,0	0,82	0,80	0,78	0,73	0,67	0,61	0,58
Нб=10 м.
2,0	0,91	0,90	0,88	0,86	0,84	0,82	0,76
2,5	0,90	0,88	0,86	0,84	0,82	0,78	0,72
3,0	0,88	0,86	0,84	0,82	0,80	0,74	0,70
3,5	0,87	0,85	0,83	0,80	0,78	0,70	0,67
4,0	0,86	0,84	0,82	0,76	0,74	0,67	0,64
Нб=12 м.
2,0	0,92	0,91	0,90	0,89	0,88	0,86	0,84
2,5	0,91	0,90	0,88	0,87	0,86	0,84	0,82
3,0	0,90	0,89	0,87	0,85	0,83	0,81	0,80
3,5	0,89	0,88	0,86	0,83	0,81	0,77	0,75
4,0	0,88	0,87	0,85	0,80	0,79	0,74	0,70

Примечание. a-ширина бункера, м; b-длина бункера, м.

 

2.3 Расчет вместимости складов зерна

2.3.1 Расчет вместимости складов  с горизонтальными полами

Рабочей вместимостью называют такую вместимость, в которой размещается фактическое количество зерна данной культуры с учетом истинной влажности. Допускаемая высота насыпи в складах зависит от влажности размещаемого зерна. Высота насыпи зерна не должны превышать 2,5 м около стен и в середине 5м. Для этого на стенах на этом уровне проводят красную линию. Паспортная вместимость для пшеницы с γ=0,75 т/м3 и w=14,0-14,5%.

Паспортную вместимость Еск.п. (т) склада, рассчитывают по формуле

Еск.п.=[А×В×h+(A+a/2)×(B+b/2)×(H-h)]×j,                         (2.10)

где А- внутренняя длина склада (А=60 м);

 В- внутренняя длина склада (В=20 м);

 h- высота насыпи зерна около стен (h=2,5 м);

H-высота насыпи зерна в середине склада (H=5 м);

j- объемная масса пшеницы (j= 0,75 т/м3);

а- длина насыпи зерна на верху, м;

b- ширина насыпи зерна на верху, м.

Рисунок 2-Схема склада с горизонтальными полами

Величины а и в могут быть вычислены по формулам

а=А-2×(Н-h)×ctgα,                                       (2.11)

 

b=B-2×(H-h)× ctgα,                                      (2.12)

где    ctgα-угол естественного откоса зерна, α=280.

Определяем вместимость типового склада зерна пшеницы, Еп по формуле (2.10). Находим а и b по формулам (2.11), (2.12).

 

a= 60-2×2,5×2,145=49,28 м.;

 

b=20-2×2,5×2,145=9,28 м.

 

Найдем Еn

 

Eскn=[60×20×2,5+(60+49,28/2)×(20+9,28/2)×2,5]×0,75=3749,8 т.

 

Eскn=3749,8- вместимость одного склада.

 

Расчет вместимости складов

1.В соответствии с вариантом  №24 параметры для расчета составят:

 

 

а=А-2×(Н-h)×ctgα,                                       (2.11)

 

b=B-2×(H-h)× ctgα,                                      (2.12)

 

a=90-2×2,5×2,145=79,28 м.;

 

b=24-2×2,5×2,145=13,28 м.

 

A=20 м.; B=24 м.; Н=7,5 м.; h=5,0 м.; γ=0,75 т/м3; α=250. ∆=H-h=2,5 м.

 

 

 

 

2.Определяем вместимость склада.

 

Еск.п=[A×B×h+()×()×(H-h)]×γ,                     (2.7)

 

Eск.п=[90×24×5,0+((90+79,28)/2)×((24+13,28)/2)×2,5×0,75=11058,1 т

 

2.3.2 Расчет вместимости  складов с наклонными полами

Вместимость складов с наклонными полам определяется по формуле:

 

Енак=Еск+L×γ×, т,

 

где  Енак- вместимость склада с наклонными полами, т;

        Еск-вместимость склада с горизонтальными полами, т;

        L-длина склада, м (62 м);

        B- ширина склада, м. (20 м);

        γ- объемная масса зерна, т/м3 (0,75 т/м3);

        Нн- высота заглубленной части склада, м (6,36 м).

Вместимость склада с наклонными полами составит:

 

Енак=Еск+62×0,75×(20×6,36)/2= Еск+3000 т

 

2.3.3 Расчет фактической  вместимости складов зерна

При размещении в складе зерна разного качества паспортную (теоретическую) вместимость, полученную по формуле (2.10), уменьшают на 10-20%.

Фактическую вместимость склада рассчитывают по формуле:

 

Еск ф=Еск.п.- , т                                 (2.14)

 

В соответствии с вариантом №1 фактическая вместимость склада составит:

 

Еск ф=Еск.п.-(Еск.п.×20)/100=3749,8-(3749,8×20/100)=3000 т.

 

2.4 Расчет вместительности накопительной емкости (силосов или складов)

Основное требование, которому должен отвечать проект современного элеватора или поточной линии, состоящей из рабочей башни и механизированных складов,- создание непрерывного потока при выполнении основных операций, связанных с обработкой зерна. При организации такого потока на основных операциях (прием, очистка и сушка) следует учитывать, что не целесообразно направлять на очистку и сушку любую, даже самую малую, партию принятого зерна тотчас же после того, как зерно выгружено из автомобиля в приемный бункер. Это связано с частыми переключениями очистительных и зерносушильных установок на различных режимах работы. Поэтому необходимо предварительно формировать сравнительно большие партии однородного зерна для последующей подачи его на обработку. Целесообразно предусматривать в элеваторах или в складах поточной линии устройство накопительной емкости. Кроме того, накопительная емкость предназначается также для кратковременного хранения зерна, поступающего сверх среднесуточного количества, а также для обеспечения равномерной и полной загрузки всего оборудования. Накопительную емкость, предназначенную для кратковременного хранения влажного и сырого зерна, оборудуют установками для активного вентилирования. Таким образом, обработку зерна (охлаждение и подсушка) начинают после выгрузки его из автомобильного транспорта в накопительную емкость.

Согласно нормам технологического проектирования (НТП), накопительную емкость определяют по формуле: