Удосконалення барабанної жомосушильної установки з метою економії енергоресурсів

Сікало, Олександр Олександрович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9250

Title:	Удосконалення барабанної жомосушильної установки з метою економії енергоресурсів
Authors:	Мізнік, Лариса Миколаївна Сікало, Олександр Олександрович
Keywords:	барабанна жомосушильна установка;паливно-енергетичні ресурси
Issue Date:	8-Dec-2020
Abstract:	Мета роботи: на основі комплексних теоретичних і експериментальних досліджень тепловологоперенесення на різних масштабних рівнях процесу сушіння розробити розрахунок сушильних установок, запропонувати методи аналізу енергоефективності енерготехнологічних комплексів сушіння бурякового жому на основі відповідної системи критеріїв ефективності. Методи дослідження: аналітичні, що полягають у застосуванні фізичного та математичного моделювання процесів, експериментальні у лабораторних і виробничих умовах з використанням електронних вимірювальних пристроїв і промислових приладів. Новизна отриманих результатів: у результаті комплексного теоретичного та експериментального дослідження: проведено аналіз результатів дослідження теплообміну під час сушіння жому цукрових буряків перегрітою парою; розроблено критерії оцінювання енергетичної недосконалості й ефективності теплотехнологічних підсистем, систем і комплексу в цілому, що комплексно та прозоро характеризують енергетичні перетворення, властиві саме цьому типу термодинамічних систем; проведено комплексний аналіз використання жому цукрових буряків як альтернативного твердого палива
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9250
Appears in Collections:	133 Галузеве машинобудування (Обладнання переробних і харчових виробництв)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
КРМ Сікало.pdf Restricted Access	Магістерська робота виконана на аркушах формату А4, кількість сторінок – 96, таблиць – 18 , формул – 45 , рисунки –20, літературних джерел – 46, плакати виконано на форматі А1 – 10 аркушів.	1.51 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ КОМП’ЮТЕРИЗОВАНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
МАШИНОБУДУВАННЯ І ДИЗАЙНУ
КАФЕДРА ПРОЕКТУВАННЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ ТА ВЕРСТАТІВ
НОВОГО ПОКОЛІННЯ

МАГІСТЕРСЬКА КВАЛІФІКАЦІЙНА
РОБОТА

другий (магістерський)
(рівень вищої освіти)

на тему «УДОСКОНАЛЕННЯ БАРАБАННОЇ ЖОМОСУШИЛЬНОЇ
УСТАНОВКИ З МЕТОЮ ЕКОНОМІЇ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ»

Виконав: студент 2 курсу, групи мЗПВ-46
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва, спеціальності, )
Обладнання переробних і харчових виробництв
(назва освітньо-професійної програми)

Сікало Олександр олександрович
(прізвище та ініціали)
Керівник к.т.н., доц..Мізнік Л.М.
(прізвище та ініціали)
Рецензент ___________________
(прізвище та ініціали)

Черкаси 2020

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ КОМП’ЮТЕРИЗОВАНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
МАШИНОБУДУВАННЯ І ДИЗАЙНУ
КАФЕДРА ПРОЕКТУВАННЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ ТА ВЕРСТАТІВ
НОВОГО ПОКОЛІННЯ

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до магістерської кваліфікаційної роботи

другий (магістерський)
(рівень вищої освіти)

на тему «УДОСКОНАЛЕННЯ БАРАБАННОЇ ЖОМОСУШИЛЬНОЇ
УСТАНОВКИ З МЕТОЮ ЕКОНОМІЇ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ»

Виконав: студент 2 курсу, групи мЗПВ-46
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва, спеціальності, )
Обладнання переробних і харчових виробництв
(назва освітньо-професійної програми)

Сікало Олександр Олександрович
(прізвище та ініціали)
Керівник к.т.н., доц..Мізнік Л.М.
(прізвище та ініціали)
Рецензент __________________
(прізвище та ініціали)

Черкаси 2020

Зміст

Реферат 5
Перелік умовних позначень 6
Вступ 7
1.Конструкторський розділ 10
1. Порівняльний аналіз існуючих конструкцій жомосушильних 10
установка
1.1 Класифікація сушильних установок 10
1.2 Техніко-економічне обґрунтування модернізації 21
1.3 Опис конструкції обладнання 22
1.4 Розрахункова частина 27
1.4.1 Технологічний розрахунок шнекового преса 27
1.4.2 Розрахунок клиноремінної передачі 29
1.4.3 Розрахунок ланцюгової передачі 31
1.4.4 Розрахунок ведучої зірочки 35
1.4.5 Кінематичний розрахунок приводу 37
1.4.6 Розрахунок на міцність 40
2.Технологічний розділ 42
2 Технологічні розрахунки виготовлення деталі 43
2.1 Формулювання службового призначення 43
2.2.Вибір та обґрунтування матеріалу деталі 43
2.3. Аналіз технологічності конструкції деталі 45
2.4. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь(МОП) 46
2.5. Маршрут обробки деталі 53
2.6. Розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі 55
2.7 Монтаж обладнання 58
2.8 Технічне обслуговування обладнання 60
3.Науково-дослідний розділ 64
3 Експериментальне дослідження процесу сушки бурякового жому в 65
барабанній сушарці
3.1 Експериментальна установка і методи дослідження 65
3.2 Кінетичні закономірності сушки бурякового жому 66
3.3 Математична інтерпретація кінематичних закономірностей 69
3.4 Обгрунтування інтервалів варіювання вхідних і вихідних 69
факторів

4.Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 77
4.1 Вимоги безпеки до жомосушильних установок на цукровому 78
заводі
4.2 Вимоги безпеки при роботі топкового пристрою (печі) 81
жомосушильних установок
Висновки 89
Перелік посилань 90
Додатки 94

РЕФЕРАТ
Магістерська робота виконана на аркушах формату А4, кількість сторінок
– 96, таблиць – 18 , формул – 45 , рисунки –20, літературних джерел – 46,
плакати виконано на форматі А1 – 10 аркушів.
Мета роботи: на основі комплексних теоретичних і експериментальних
досліджень тепловологоперенесення на різних масштабних рівнях процесу
сушіння розробити розрахунок сушильних установок, запропонувати
методи аналізу енергоефективності енерготехнологічних комплексів сушіння
бурякового жому на основі відповідної системи критеріїв ефективності.
Методи дослідження: аналітичні, що полягають у застосуванні
фізичного та математичного моделювання процесів, експериментальні у
лабораторних і виробничих умовах з використанням електронних
вимірювальних пристроїв і промислових приладів.
Новизна отриманих результатів: у результаті комплексного
теоретичного та експериментального дослідження: проведено аналіз
результатів дослідження теплообміну під час сушіння жому цукрових
буряків перегрітою парою; розроблено критерії оцінювання енергетичної
недосконалості й ефективності теплотехнологічних підсистем, систем і
комплексу в цілому, що комплексно та прозоро характеризують енергетичні
перетворення, властиві саме цьому типу термодинамічних систем; проведено
комплексний аналіз використання жому цукрових буряків як альтернативного
твердого палива.
Ключові слова: барабанна жомосушильна установка, сушіння перегрітою
парою, паливно-енергетичні ресурси, навколишнє середовище, сушильні
комплекси.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

ВЕР – вторинні енергоресурси;
ВТС – високотемпературне сушіння;
КГ – камера згоряння;
КЗ – камера змішування;
НС – навколишнє середовище;
НТС – низькотемпературне сушіння;
ПЕР – паливно-енергетичні ресурси;
ЖСК – жомосушильні комплекси;
СПП – сушіння перегрітою парою;
СУ – сушильна установка;
ТА – теплообмінний апарат;
ТС – теплообмінна система;
ТТС – теплотехнологічна система.

ВСТУП
Актуальність теми. В останні роки багато цукрових заводів наряду зі
збільшенням продуктивності впроваджують сушку бурякового жому. Це
викликано малим попитом на свіжий жом при місцевому збільшенні його
кількості, короткочасністю його зберігання та екологічними проблемами, що
виникають при переповненні сховищ кислого жому. Виробництво сухого
гранульованого жому є складовою важливого практичного завдання -
забезпечення безвідходності цукробурякового виробництва, зменшення втрат
цінних кормових речовин, що містяться в буряку, а також скорочення
транспортно-складських витрат.
У роботах таких вчених як Заяц Ю.А., Крамар В.Г. «Сушка і
гранулювання жому – резерв підвищення економічної ефективності в
цукровій промисловості» , Спичак В.В., Анананьєва П.А., Кувардина Е.М.
«Отримання та умови зберігання сухого бурякового жому» наведені техніко-
економічні розрахунки, що підтверджують актуальність у сучасних умовах
впровадження сушки бурякового жому, розглянуті раціональні режими його
виробництва і зберігання.
На сьогоднішній день в бурякоцукровій промисловості використовуються
барабанні жомосушильні установки які включають в себе шнекові преса для
попереднього віджимання і транспортування сирого жому. Використовують
кілька видів шнекових пресів: горизонтальний прес, горизонтальний
двухшнековий прес, похилий прес і вертикальний прес.
Барабанні сушильні установки універсальні, їх використовують для
різних видів сировини, вони надійні в роботі. Використання сушильної
установки з високою температурою, для жому 750-800 0С, дозволяє знизити
втрати теплоти на 1 кг випареної вологи.
У даній роботі наступні задачі дослідження:
– виконати системний аналіз процесу сушіння бурякового жому;
– розробити методику моделювання процесу сушіння перегрітою
парою та комбінованим способом;

– експериментально дослідити процеси сушіння бурякового жому
конвективним способом, у тому числі перегрітою парою, так і комбінованим;
– дослідити вплив різних способів та умов сушіння;
– розробити аналіз енергетичної ефективності сушильних установок;
– сформувати термодинамічно обґрунтований метод аналізу
ефективності утилізації теплоти відпрацьованого сушильного агента з
використанням теплообмінних апаратів і теплового насоса;
– обґрунтувати можливість використання жому цукрових буряків з
метою отримання альтернативного палива на цукровому заводі.
Об’єкт дослідження: сушильні комплекси харчових сировини та
продуктів, установки утилізації твердих відходів цукрового виробництва як
альтернативного палива.
Предмет дослідження: процеси тепловологоперенесення під час сушіння
жому цукрових буряків, необоротні процеси перетворення енергії різних форм у
енерготехнологічному комплексі сушильних установок, процес сушіння та
спалювання зневодненого жому цукрових буряків.
Практичне значення одержаних результатів. Практична цінність і
реалізація результатів роботи полягає в наступному:
− розроблено методики аналізу процесів сушіння жому цукрових
буряків, і відходів перегрітою парою;
– з використанням розробленої методики визначено основні фактори та
способи підвищення енергетичної ефективності сушильних установок;
– розроблено методику аналізу енергетичної недосконалості та
ефективності сушильної установки;
− розроблено проект реконструкції установок сушіння жому
цукрових буряків.
Апробація результатів роботи. Основні положення і результати роботи
доповідались, обговорювались і отримали позитивну оцінку на:
Сікало О.О. Висушуванням жому в жомосушильних агрегатах та
використання його як вторинного палива / О.О.Сікало // Збірник тез доповідей

студентської науково-практичної конференції ЧДТУ : 15–18 квітня 2020 р.
[Електронний ресурс] / [упоряд. Мельник І.В.] ; М-во освіти і науки України,
Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси : ЧДТУ, 2020.
Сікало О.О. Виробництво твердого палива з відходів цукрового
виробництва: зб. доп. наук.-практ. конф. «Інжиніринг в харчовій галузі і
машинобудуванні» [Електронний ресурс] / за ред. професора В. І. Осипенка;
М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси : ЧДТУ,
2020.

1 Порівняльний аналіз існуючих конструкцій
жомосушильних установка

1.1 Класифікація сушильних установок

Сушарки, що застосовуються в харчовій промисловості, відрізняються
різноманітністю конструкцій і поділяються за способом підведення теплоти
(конвективні, контактні та ін.); по виду використовуваного теплоносія (повітря,
газ, пар, топкові гази); за величиною тиску в сушарці (атмосферні і вакуумні);
за способом організації процесу (періодичного або безперервної дії); за схемою
взаємодії потоків (прямоточні, протитоковіі, перехресного і змішаного струму)
[4, 36].
За способом підведення тепла сушильні установки діляться на[18]:
- конвективні сушарки, в яких підвід тепла до висушуваного продукту
здійснюється за допомогою сушильного агента:
- повітря, топкових газів або перегрітої пари при постійній конвекції.
Вони можуть бути як безперервної, так і періодичної дії. При конвективній
сушці волога, що випарувалася, виводиться разом з відпрацьованим сушильним
агентом.
- контактні сушарки здійснюють теплообмін через нагріту поверхню, яка
стикається з висушуваним продуктом. Залежно від технології сушки і
властивостей продукту температура такої поверхні може бути вище 100°c.
- установки для сушки в полі струмів високої частоти дозволяють
нагрівати продукт зсередини. В результаті волога з внутрішніх шарів виходить
на поверхню і випаровується.
- інфрачервоні сушарки здійснюють передачу тепла за рахунок
короткохвильових променів інфрачервоного діапазону. При інфрачервоній
сушці продуктів вибирається довжина хвилі випромінювання, що впливає лише
на воду, що міститься в продукті. При цьому дане випромінювання не
поглинається самим продуктом. Це дозволяє здійснювати сушку при досить
низьких температурах (40-60?С).

Всі перераховані способи можуть застосовуватися в комбінованому
варіанті. Наприклад, може здійснюватися конвективно-контактна сушка,
конвективна сушка може поєднуватися з сушкою струмами високої частоти або
інфрачервоною сушкою, вакуумна сушка з мікрохвильовим нагрівом.
По рівню тиску сушильного агента в робочому просторі
сушильної камери [26, 27]:
- атмосферні сушильні установки (сушка здійснюється при атмосферному
або близькому до нього тиску);
- вакуумні сушильні установки (тиск в сушильній камері набагато нижче
атмосферного; наприклад установки для сушки сублімації).
По характеру роботи:
- сушарки періодичної дії (завантаження і вивантаження висушуваного
продукту здійснюється періодично);
- сушарки безперервної дії (завантаження і вивантаження висушуваного
продукту здійснюється безперервно), такі як стрічкові і конвеєрні.
До цього ж типа відносяться коридорні сушарки, в яких з одного боку
завантажується порція сировини, а з іншою вивантажується така ж порція
готового продукту.
По вживаному сушильному агентові [26, 27]:
- повітряні сушарки; - сушарки на топкових газах;
- сушарки із застосуванням перегрітої пари або інертного газу
(використовуються для сушки продуктів, які окислюються киснем повітря).
По напряму руху сушильного агента відносно висушуваних
продуктів:
- прямоточні сушарки (напрям руху висушуваного продукту збігається з
напрямом руху сушильного агента);
- протитокові сушарки (напрям руху висушуваного продукту
протилежний до напряму руху сушильного агента);
- сушарки з перехресним струмом (напрям руху висушуваного продукту
перпендикулярний напряму руху сушильного агента);

- сушарки з реверсивним струмом (напрям руху сушильного агента
змінний відносно напряму руху висушуваного матеріалу).
За принципом циркуляції сушильного агента [36, 45].:
- установки для сушки з природною циркуляцією сушильного агента
(його рух в сушильній камері здійснюється за рахунок різниці щільності газу в
різних частинах камери);
- установки для сушки з штучною циркуляцією сушильного агента (його
рух в сушильній камері здійснюється або відцентровими або осьовими
вентиляторами, або струминними насосами-ежекторами).
За способом нагріву сушильного агента:
- сушарки з паровим обігрівом (сушильний агент нагрівається в
поверхневих підігрівачах, в яких пар знаходиться під тиском 3-10 атм)
Нагріваючи сушильного агента відбувається до температур 60-145°С.
- сушарки з підігріванням сушильного агента в газових рекуперативних
підігрівачах (застосовуються для подачі в робочу зону сушильної камери
чистого повітря з температурою 200-350°С);
- сушарки, в яких як сушильний агент використовується суміш топкових
газів; - сушарки з електричним нагрівом сушильного агента (такий метод є
дорогим і тому застосовується в основному в лабораторних умовах).
По підігріванню сушильного агента:
- підігрівши в сушильній камері;
- підігрівши у виносних підігрівачах (здійснюється перед введенням в
сушарку);
- проміжне підігрівання в між зонами сушки (для продуктів, високих
початкових температур, що не терплять).
По кратності використання сушильного агента в сушильній
установці:
- однократні;
- рециркуляційні (сушильний агент частково повертається в сушильну
камеру). Частина вологого повітря віддаляється і додається свіжий.

По мірі заміни вологого повітря сухим:
- сушарки з повітрообміном (вологе повітря повністю або частково
замінюється);
- сушарки без повітрообміну (замкнута циркуляція сушильного агента).
Щоб вологість повітря не підвищувалася використовують спеціальні
конденсатори, на поверхню яких осідає волога.
По конструктивних ознаках:
- камерні сушарки;
- коридорні сушарки; - шахтні сушарки;
- стрічкові сушарки; - конвеєрні сушарки;
- барабанні сушарки;
- трубчасті сушарки;
- розпилювальні сушарки і інші види сушарок.
Конвективні сушарки, серед яких найпростішими є камерні (рис. 1.1),
являють собою корпус, усередині якого знаходяться вагонетки. На полицях
вагонеток поміщається вологий матеріал [22, 23, 25]. Теплоносій нагнітається в
сушилку вентилятором, нагрівається в калорифері і проходить над поверхнею
матеріалу, що висушується або пронизує шар матеріалу від низу до верху.
Частина відпрацьованого повітря змішується зі свіжим повітрям. Ці сушарки
періодичної дії працюють при атмосферному тиску. Їх застосовують в
малотоннажних виробництвах для сушіння матеріалів при невисоких
температурах в м'яких умовах. Камерні сушарки мають низьку продуктивність і
відрізняються нерівномірністю сушки продукту.

Рисунок 1.1 – Камерна сушарка:

1 - корпус; 2 - вагонетка; 3 - калорифери; 4 - вентилятор; 5 – шибер
Тунельні сушарки (рис. 1.2) використовують для сушки сухарів, овочів,
фруктів, макаронів та інших продуктів[22, 24, 27]. За організації процесу ці
сушарки відносяться до сушарок безперервної дії. Сушарки є подовжений
прямокутний корпус, в якому переміщаються по рейках візки з висушують
матеріалом, розташованим на полицях візків. При цьому час перебування візків
в сушильній камері дорівнює тривалості сушіння. Сушка матеріалу досягається
за один прохід візків. Свіже повітря засмоктується вентилятором і надходить,
нагріваючись в калорифери, в сушарку. Переміщення візків відбувається за
допомогою штовхача. Сушарка має самовідкриваючі двері.

Рисунок 1.2 – Тунельна сушарка:
1 - двері; 2 - газохід; 3 - вентилятор; 4 - калорифер; 5 - корпус; 6 - візок з
матеріалом
Гаряче повітря взаємодіє в сушарці з матеріалом в прямотоке або в
противотокове. У ряді випадків в тунельних сушарках можливо здійснити
рециркуляцію повітря і його проміжний підігрів в сушильній камері.
Калорифери і вентилятори встановлюють на даху сушарки, збоку або в тунелі
під сушаркою. Відпрацьоване повітря з сушарки викидається через газохід.
Стрічкові багатоярусні конвеєрні сушарки застосовують для сушіння
макаронних виробів, сухарів, фруктів, овочів, крохмалю та ін. [24, 27, 34].
Вологий матеріал завантажується через верхній завантажувальний бункер, як
показано на рис. 1.3, або бічний і надходить на верхній перфорований
стрічковий конвеєр, на якому пересувається уздовж сушильної камери, і потім

пересипається на нижчерозташованими конвеєр. З нижнього конвеєра
висушений матеріал надходить в розвантажувальний бункер або на
приймальний конвеєр.
Пересипання матеріалу зі стрічки на стрічку сприяє його перемішуванню,
що, в свою чергу, збільшує швидкість сушіння.
Щоб матеріал направлено пересипався з вищерозташованих конвеєри на
нижчерозташованими, встановлюють направляючі лотки.

Рисунок 1.3 – Стрічкова сушарка:
1 - корпус; 2 - стрічковий конвеєр; 3 - провідні барабани; 4 - ведені
барабани; 5 - калорифери; 6 - бункер з завантажувальним пристроєм

Повітря нагнітається вентилятором, проходить через калорифер і
направляється в сушильну камеру, де пронизує шар матеріалу на кожній
перфорованій стрічці. Для проміжного підігріву повітря під стрічками кожного
конвеєра знаходиться калорифер, виконаний з ребристих труб.
Стрічкові сушарки бувають прямо струминними і протиточний. У таких
сушарках може бути передбачена рециркуляція повітря. Завдяки проміжного
підігріву і рециркуляції повітря в стрічкових сушарках досягаються м'які умови
сушіння.
Шахтні сушарки з рухомим шаром (рис. 1.4) застосовують для сушіння
зернових сипучих матеріалів [24, 35]. По осі сушарки розташовані труби для
подачі теплоносія. Труби закінчуються жалюзями для рівномірного розподілу
теплоносія по перетину сушарки. Система підведення і циркуляції теплоносія

розділяє обсяг сушарки на дві зони. У першій зоні використовується теплота
теплоносія, який виходить із другої зони. У першій зоні видаляється в
основному поверхнева волога, в другій - внутрішня.
Попередньо теплоносій, що надходить у другу зону, може осушуватися в
конденсаторі другої зони. У верхній частині сушарки обидва потоки
об'єднуються і подаються газодувками після підігріву в калорифері в першу
зону сушарки. Вивантаження висушеного матеріалу здійснюється безперервно
поличним дозатором.
Сушарки з псевдозрідженим шаром є апаратами безперервного дії і
застосовуються як для видалення поверхневої і слабо зв'язаної вологи, так і для
видалення зв'язаної вологи з зернових матеріалів[22, 23, 25]. Сушарки з
псевдозрідженим шаром виготовляють вертикальними і горизонтальними з
однією або декількома секціями.

Рисунок 1.4 – Шахтна сушильна установка для сушіння зернових
матеріалів:1 - бункер-холодильник; 2 - проміжний бункер; 3 - газодувки;
4 - калорифери; 5 - бункер; 6 - шахта; 7 - труби для підведення
теплоносія; 8 - холодильник-конденсатор; 9 - жалюзі; 10 - дозатор;
11 – холодильник
Схема односекційний сушарки представлена на рис. 1.5. Вологий
матеріал безперервно подається в сушарку. Теплоносій, що нагнітається

вентилятором, нагрівається в калорифері і надходить в сушарку під
газорозподільну решітку. Сушка матеріалу відбувається в зоні сушарки, що
примикає до газорозподільної решітці. Висушений матеріал видаляється з
сушарки через патрубок. Відходять з сушарки гази очищаються від пилу в
циклоні і викидаються в атмосферу.

Рисунок 1.5 – Односекційна сушарка з псевдозрідженим шаром:
1 - вентилятор; 2 - калорифер; 3 - бункер; 4 - шнек; 5 - циклон; 6 - корпус
сушарки; 7 - вивантажний патрубок; 8 - газорозподільна решітка; 9 – конвеєр

Недолік односекційних сушарок - нерівномірність сушіння матеріалу.
Для підвищення рівномірності сушки застосовують багатосекційні сушарки.
Секціонування апаратів досягається поділом за допомогою перегородок всього
обсягу апарату, а значить, і шару матеріалу на ряд горизонтальних секцій
вертикальними перегородками або на вертикальні секції горизонтальними
перфорованими перегородками.
Вібросушарки застосовують для сушіння вологих тонкодисперсних,
полідисперсних, матеріалів яких в промисловості більшість[27, 28, 35]. Вплив
на шар дисперсного матеріалу низькочастотних коливань інтенсифікує
тепломассообменні процеси в шарі і відкриває широкі можливості для
створення високоефективних сушарок перехресного струму, що наближаються
по полю розподілу температур і концентрацій до апаратів ідеального
витіснення. Віброаеропсевдоожіженний (віброкиплячого) шар може бути
створений в апаратах різноманітних конструкцій: вертикальних,
горизонтальних і лоткові.

Найбільше застосування знайшли лоткові сушарки, нахилені під
невеликим кутом до горизонту (рис. 1.6). Привід сушарки складається з
маятникового двигуна - вібратора спрямованої дії з регульованим дебаланс.

Рисунок 1.6 – 1 - амортизатор; 2 - пружина; 3 - вивантажний люк; 4 -
вібратор; 5 - двигун; 6 - газорозподільна решітка; 7 - жолоб; 8 - оглядове вікно

Найбільше практичне значення для проведення тепломасообмінних
процесів має віброаеропсевдоожіженний шар, утворений одночасно потоком
газу через шар і низькочастотної вібрацією.
Барабанні сушарки застосовують для сушіння бурякового жому, зерно-
картопляної барди, кукурудзяних паростків і мезги, зерна і цукру-піску. Сушка
в барабанних сушарках відбувається при атмосферному тиску. Теплоносієм є
повітря або топкові гази.
Барабанні сушарки (рис. 1.7) мають циліндричний порожнистий
горизонтальний барабан, встановлений під невеликим кутом до горизонту [41,
42, 43,45].

Рисунок 1.7 – Барабанна сушарка:
1 - топка; 2 - бункер; 3 - барабан; 4 - бандажі; 5 - зубчасте колесо;

6 - вентилятор; 7 - циклон; 8 - приймальний бункер; 9 - шлюзовий
живильник; 10 - опорні ролики
Барабан забезпечений бандажами, кожен з яких котиться по двох опорних
роликів і фіксується наполегливими роликами. Барабан приводиться в
обертання від електроприводу за допомогою насадженого на барабан
зубчастого колеса. Частота обертання барабана не перевищує 5 ... 8 хв-1.
Вологий матеріал надходить в сушарку через живильник. При обертанні
барабана висушуваний матеріал пересипається і рухається до
розвантажувального отвору. За час перебування в барабані матеріал
висушується при взаємодії з теплоносієм - в даному випадку з топковим газом,
які надходять в барабан з топки.
Для поліпшення контакту матеріалу з сушильним агентом в барабані
встановлюють внутрішню насадку, яка при обертанні барабана сприяє
перемішуванню матеріалу і покращує обтікання його сушильним агентом[45,
46]. Тип насадки вибирають в залежності від властивостей матеріалу. На рис.
1.8 показані деякі типи внутрішніх насадок.

Рисунок 1.8 – Внутрішні розподільні насадки барабанів:
а - підйомно-лопатева; б - розподільна (полична); в - перевалочна
(ячейкова)

Підйомно-лопатеву насадку використовують для сушки крупнокускових і
схильних до налипання матеріалів. Для сушки дрібно кускових, сипучих
матеріалів застосовують розподільну насадку. Пилять, тонкодисперсні
матеріали сушать в барабанах, забезпечених перевалочною (чарунковій)
насадкою.

Гази і матеріал можуть рухатися прямотоком і протитечією. При
прямотоке вдається уникнути перегріву матеріалу, так як при цьому гарячі гази
взаємодіють з матеріалом з високою вологістю. Щоб виключити великий
винесення пилу, гази просочуються через барабан вентилятором зі швидкістю 2
... 3 м / с. Перед викидом в атмосферу відпрацьовані гази очищаються в
циклоні.
Двоступенева сушильна установка, перший ступінь якої -
розпилювальна сушарка, а друга - сушарка з псевдозрідженим шаром,
представлена[41,42, 43,46]. на рис. 1.9.

Рисунок 1.9 – Схема двоступеневої сушильної установки:
1 - насос; 2 - розпилювальна сушарка; 3 - теплообмінник; 4 - стрічковий
фільтр; 5 - циклони; 6 - сушарка з псевдозрідженим шаром

Висушуваний матеріал подається насосом в розпилювальну сушарку з
відцентровим розпилювачем. Підсушений твердий матеріал з конічної частини
сушарки подається секторних дозатором в сушарку з псевдозрідженим шаром
на досушку. Виходить з сушарок повітря очищається в циклонах і мішковими
фільтрі і або викидається в атмосферу, або нагрівається в теплообміннику і
знову надходить у розпилювальну сушарку. Відокремлена в циклонах пил
може подаватися в сушарку з псевдозрідженим шаром.

1.2 Техніко-економічне обґрунтування модернізації
В останні роки багато цукрових заводи поряд зі збільшенням
продуктивності впроваджують сушку бурякового жому. Це викликано малим

попитом на свіжий жом при місцевому збільшенні його кількості,
короткочасністю його зберігання і екологічними проблемами, що виникають
при переповненні сховищ кислого жому.
До складу використовуваних в промисловості жомосушильних
комплексів входять топкові пристрої для спалювання мазуту або газу, сушильні
барабани і пристрої для очищення відпрацьованих димових газів від жомового
пилу. Узгоджене функціонування складових комплексу можливо за умови
науково-обґрунтованого підбору обладнання та визначення раціональних
режимів його експлуатації.
У жомосушильній установці відбуваються два основних процеси:
спалювання природного газу з отриманням димових газів заданої температури;
висушування попередньо віджатого до вологості 75 ... 80% бурякового жому
димовими газами до кінцевої вологості 12 ... 13%.
Регулювання процесу спалювання газу і пов'язане з ним навчання
персоналу, а так само проведення пусконалагоджувальних робіт строго
регламентовані. Це полегшує завдання фахівців цукрового заводу з освоєння
експлуатації комплексу. Однак глибоке розуміння суті процесів, що
відбуваються дозволить вибрати раціональні режими експлуатації і економити
паливо.
Подається в сушильний барабан гаряча суміш продуктів згоряння і
повітря повинна відповідати вимогам, які визначаються її подвійною роллю:
– як тепловий агент (теплоносій), вона повинна мати тепловміст,
достатній для нагріву жому, випаровування заданої кількості води і компенсації
втрат тепла;
– як сушильний агент, що приймає до свого складу випарювану в
барабані воду, вона повинна мати об’єм, достатній для того, щоб при додаванні
до нього всієї випарюваної вологи збільшення її вмісту не обмежило істотно
силу процесу сушіння.
Таким чином, жомосушильна установка запропонованої конструкції має
наступні переваги: - жом частково підігрівається сушильним агентом, який

викидається в атмосферу; - має меншу вологість, ніж жом, який йшов в
жомосушарку з пресів (вологість жому зменшується за рахунок переходу
частини вологи на сухі часточки жому); - сушильний агент практично повністю
очищений від мілких часточок жому внаслідок його проходження через шар
вологого жому, що зменшить забруднення атмосфери. Жом, який потрапив в
жомосушильний барабан буде мати більшу температуру, що дозволить
зменшити витрати тепла на сушіння жому до кінцевої вологості.
Технічний результат від використання запропонованого технічного
рішення полягає в можливості інтенсифікувати процес сушіння жому за
рахунок зменшення вологості матеріалу, який поступає на висушування та має
більш високу температуру, що дозволить збільшити продуктивність
жомосушильної установки. Крім того, проходження частково очищеного
сушильного агенту через шар вологого жому дозволить практично повністю
очистити сушильний агент від цих часточок, що зменшить забрудненість
атмосфери.

1.3 Опис конструкції обладнання
Барабанна жомосушильна установка належить до обладнання
безперервної дії для сушіння і може бути використана для сушіння харчових
продуктів та інших матеріалів в різних галузях промисловості. Найбільше
використання така сушарка знайшла при сушінні жому в бурякоцукровому
виробництві.
Барабанна сушильна установка для висушування жому складається з
жомосушильного барабану, топки, завантажувального пристрою вологого
жому, вивантажувального пристрою сухого жому, циклону очищення
сушильного агенту. Висушування жому відбувається топковими газами при
початковій температурі 750-800 °C, який рухається прямотечійно з жомом,
висушує його і видаляється в атмосферу після сухого очищення в циклоні.
Жом висушується до вологості 12-14 %, а топкові гази охолоджуються при
цьому до температури 100-120 °C. Основним недоліком такої жомосушильної

установки є те, що: по-перше, очищення сушильного агенту в циклоні
відбувається неповністю і мілкі частинки жому, що потрапляють в атмосферне
повітря, забруднюють навколишнє середовище, по-друге - великі втрати тепла
з сушильним агентом, що покидає барабанну жомосушильну установку і
викидається в атмосферу. В основу моделі поставлена задача вдосконалення
конструкції барабанної установки сушіння жому шляхом зміни конструкції
завантажувального пристрою з метою зменшення енергозатрат на сушіння
жому та підвищення ефективності вловлювання часточок сухого жому з
жомосушильного агенту. Завантажувальний пристрій вологого жому
виконаний з перфорованим нижнім днищем та має знизу підвідний
патрубок, який з'єднаний з осьовим випускним патрубком циклону, а
зверху завантажувального пристрою є відвідний патрубок сушильного агенту
в атмосферу.
Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і
технічним результатом полягає в наступному. Виконання перфорованого
днища в завантажувальному пристрої та з'єднання нижнього патрубка днища
з осьовим випускним отвором циклону очищення сушильного агенту
дозволяє направити сушильний агент через шар вологого жому і тільки
після цього видалити його в атмосферу. Сушильний агент, який покидає
сушарку має високу температуру та значний вміст часточок сухого жому.
Частково він очищається в циклонному вловлювачі, але значна частина
мілких домішок все ж потрапляє в вихідний потік, що викидається в
атмосферу. Подача такого напівочищеного сушильного агенту в нижню
частину завантажувального пристрою і проходження його через шар
вологого жому, який направляється на сушіння, дозволяє очистити сушильний
агент практично повністю від часточок сухого, не вловленого в циклоні
жому. Сухі часточки жому, що проходять крізь шар вологого жому,
змочуються його поверхневою вологою, стають тяжчими і залишаються в
шарі вологого жому. При русі до завантажувального патрубка в
жомосушильний барабан вони забирають на себе частину вологи і, таким

чином, зменшують загальну вологість жому, що потрапляє на сушіння. Крім
того, часточки жому, які відібрали на себе частину вологи і потрапили в
жомосушильний барабан не будуть згорати від дії високої температури
сушильного агенту на вході в жомосушильний барабан. Проходження
сушильного агенту крізь шар вологого жому дозволяє використати частину
тепла сушильного агенту, який виходить з жомосушильної установки. Це
приведе до підігріву вологого жому до більш високої температури, а в самій
жомосушильній установці буде менше затрачуватись тепла на нагрівання
вологого жому. Таким чином, сушильний агент, який пройшов через
пропонований завантажувальний пристрій буде викидатись в атмосферу
практично повністю очищеним від часточок сухого жому та більш
холодним, а жом, що потрапляє на сушіння в барабанну жомосушильну
установку, буде мати вищу температуру та меншу загальну вологість, що
дозволить інтенсифікувати процес висушування жому в жомосушарці. На
рис.1.9 зображена барабанна жомосушильна сушарки, на рис.1.10 - конструкція
завантажувального пристрою, на рис.1.11 - поперечний переріз
завантажувального пристрою. Жомосушильна установка (рис.1.9) складається
з жомосушильного барабану 1, топки 2, завантажувального пристрою
вологого жому 3, вивантажувального пристрою сухого жому 4, циклону
сухого очищення сушильного агенту 5. Завантажувальний пристрій вологого
жому (рис.1.10, 1.11) складається з транспортуючого шнека 6, який
знаходиться в коритоподібному корпусі 7 з перфорованим нижнім днищем 8.
Під перфорованим днищем виконане конусоподібне суцільне днище 9, що
має патрубок 10 для вивантаження часточок жому, які просипались через
отвори перфорованого днища та з'єднані з основним завантажувальним
патрубком. Зверху завантажувальний пристрій закритий кожухом 11, що має
патрубок 12 для відведення сушильного агенту. Вологий жом з пресів
потрапляє в завантажувальну шахту 13 шнекового завантажувального
пристрою. Пройшовши шнековий пристрій жом через патрубок 14 потрапляє
на сушіння в основний жомосушильний барабан 1. Працює барабанна

жомосушильна установка наступним чином. Жом через завантажувальний
пристрій 14 потрапляє в жомосушильний барабан 1, в якому системою насадок
рівномірно розподіляється по поперечному перерізу апарату.
2100
9100 9100
3
4000 1500
14 Б 2 1 20 7 6 8
380
2400
22
21
200 200 200
2200 2700
5 880 550 662 662 270 Б
4
55
10000 4000 3700 55
950 А
Б-Б
Риунок 1.9 – Бараб18 анна жомосушильна сушарка
20
36
3400
4300
Технічна характеристика
1.Сушарка призначена для висушування бурякового жому,
300 15 кліматичне виконання УХЛ категорії 4 ГОСТ15150-79.
5 300
932 50
300 17 2.Теплоносій - продукти згорання палива.
11 3.Обробка продукту - прямотокова.
80 4.Апарат встановлюється горизонтально.
16 5.Допутиме навантаження на одну опорну станцію 800кН.
18 6.Привід:
19
Електродвигун тип - SA200L6, потужність N=30кВт,
частота обертання 978 об/хв.
620 Редуктор 1ЦЗУ-335; передаточне число U=50,
720 1243,75 номінальний крутний момент на вихідному валу 14000Н/м.
745 7.Частота обертання сушарки n=143-285 об/хв.
9 10
ЧДТУ.133020.000.002 МВР
Лит. Масса Масштаб
Изм. Лист № докум. Подп. Дата Сушарка
Разраб. Сікало 1:25
Пров. для жому
Т.контр. Лист Листов 1
Н.контр. гр.мЗПВ-46
Утв. Осипенко
Копировал Формат A1
Рисунок 1.10 – Завантажувального пристрою барабанної жомосушильної
сушарка

Рисунок 1.11– Поперечний переріз завантажувального пристрою

Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата Справ. № Перв. примен.
66770000
11880000
33440000
33440000
330000
110000
33440000
88000000
11224466
446611
663355 8800
1270
11227700 44112200
110000
11880000
33440000
66770000
ЧДТУ.133020.000.002 МВР
Гаряче повітря температурою 750-850 °C, що нагрівається в топці 2
прямотечійно з вологим жомом потрапляє в барабанну жомосушарку 1.
Проходячи по довжині барабану, який обертається, вологий жом інтенсивно
пересипається по системі насадок і висушується до кінцевої вологості 12-14
%. Через підпірний пристрій на другій стороні барабану сухий жом видаляється
через вивантажувальний пристрій 4, а вологе повітря поступає на очищення в
циклон 5, в якому великі часточки сухого жому відділяються від сушильного
агенту та потрапляють в вивантажувальний пристрій готового продукту. Так як
температура сушильного агенту вище 100 °C та не повністю очищений від
часточок сухого жому, то він подається на шнековий завантажувальний
пристрій 3 в його нижню коробову частину під перфороване днище.
Проходячи через отвори днища, він контактує з вологим жомом, що
транспортується шнеком 6 до завантажувального бункера 14 в барабанну
жомосушарку 1. При цьому теплота гарячого сушильного агента
передається холодному жому з вологістю 100 % і він підігрівається. Таким
чином зменшуються затрати тепла в жомосушарці, що зв'язані з нагрівом
вологого жому. Крім того, повітря, що контактує з вологим жомом і містить
часточки сухого жому, очищається від цих часточок, так як вони осідають на
поверхні вологого жому. Повітря очищається і через короб 11 і витяжну трубу
12 видаляється в атмосферу. Таким чином, гаряче не повністю очищене повітря
з циклонів додатково очищається від мілких часточок сухого жому,
охолоджується, нагріваючи при цьому вологий жом та видаляючи деяку
кількість вологи з жому, який поступає на сушіння. Сухі часточки жому, що
попали в середовище вологого жому в цих умовах забирають частину
вологи на себе та зменшують загальну вологість вологого жому, що йде на
сушіння. Часточки жому, які через отвори перфорованого днища попали в
короб подачі повітря з циклонів по його похилому днищі через патрубок
10 потрапляють в основний завантажувальний патрубок 14. Таким чином,
жомосушильна установка запропонованої конструкції має наступні переваги:

- жом частково підігрівається сушильним агентом, який викидається в
атмосферу; - має меншу вологість, ніж жом, який йшов в жомосушарку з
пресів (вологість жому зменшується за рахунок переходу частини вологи на
сухі часточки жому); - сушильний агент практично повністю очищений від
мілких часточок жому внаслідок його проходження через шар вологого жому,
що зменшить забруднення атмосфери. Жом, який потрапив в
жомосушильний барабан буде мати більшу температуру, що дозволить
зменшити витрати тепла на сушіння жому до кінцевої вологості. Технічний
результат від використання запропонованого технічного рішення полягає в
можливості інтенсифікувати процес сушіння жому за рахунок зменшення
вологості матеріалу, який поступає на висушування та має більш високу
температуру, що дозволить збільшити продуктивність жомосушильної
установки. Крім того, проходження частково очищеного сушильного агенту
через шар вологого жому дозволить практично повністю очистити
сушильний агент від цих часточок, що зменшить забрудненість атмосфери.

1.4 Розрахункова частина
1.4.1 Технологічний розрахунок шнекового преса

1. Продуктивність шнекового преса П (т/год) [16,17]:
 n 
П = Ft    , (1.1)
 60 
Де F- площа кільцевого вихідного отвору; F=3,26 м2;
t - шаг витка, розташованого в вихідній щілині;
t=0,32 м;
n-частота обертання вала шнека, хв;
n=40,6 об/хв;
ρ – щільність віджатого жому;
ρ=16 кг/м 3
;

φ- відношення площі, занятої переривистими витками шнека, до площа
гвинтової поверхні, на якій розташовані переривисті витки (розрахунок
продуктивності для одного витки у вихідної щілини); φ=0,5.
Підставимо дані в формулу знайдемо продуктивність шнекового преса:
П=20 (т/ч).
Продуктивність шнека в 1-му перерізі Пi (м
3/с) визначається по формулі
[16,17]:
 Si Kпрi   n
Пi =  (D
2 − d 2 ) 
 −VBi 
4 60 , (1.2)
  
де D - наружний діаметр шнека;
D=0,50 м;
d - середній діаметр корпуса шнека на даному участку;
d=0,2 м;
S i - шаг витка на даному участку;
S i =0,32 м;
n - частота обертання шнека;
n=7,5об/хв;
VBi - об’єм, витка шнека на довжині одного шага;
VBi =0,25 м3;
Kпрi - коефіцієнт переміщення, враховуючий перевертання жому; Kпрi
=0,85.
Підставивши дані в формулу знайдемо продуктивність шнека в 1-му
перерізі: Пi=0.31 (м3/с).

1.4.2 Розрахунок клиноремінної передачі

Вихідні дані: P = 2,5 кВт, n1 = 1434 об/хв, U = 2, 8
1. Вибір перерізу ременя по номограмі [4, с.134]. В залежності від частоти
обертання і потужності вибираємо тип ременя (О, А, Б, В, Г, Д).
При P = 2,5 кВт и n1 = 1434 об/хв приймаємо тип ременя А.
. Визначаємо обертаючий момент на ведучому шківу.
30P 30 2,5
Т 1
1 = = = 0,017 кН · м (1.3)
 n 3,14 1434
1
3. Діаметр меншого шківа.
6
D1 = (3ч4) 3 T1 = 4Ч 3 0,017 10 = 103 мм (1.4)
Округляємо до стандартного [4, табл.7.8, с.132]: d1 = 100 мм
4. Діаметр більшого шківа.
D2 = d1 ЧUЧ (1 - ε) (1.5)
ε = 0, 01 ч 0, 03
Приймаємо ε = 0,02
d2 = 100Ч 2, 8 Ч (1 - 0, 02) = 274,4 мм
5. Уточняємо передаточне відношення.
d2 274,4
U = = = 2, 8 (1.6)
d1(1−  ) 100  (1− 0,02)
6. Міжосьова віддаль визначається по формулам:
a min = 0,55· (d1 + d2) + To
a max = d1 + d2
To - висота ременя : To = 8
a min = 0,55Ч (100 + 274,4) + 8 = 213,92 мм (1.7)
a max = 100 + 274,4 = 374,4 мм
Приймаємо а = 350 мм
7. Довжина ременя.
1
L = 2a + 0,5π (d1 + d2) + (d2 - d ) 21 (1.8)
2

1
L = 2 · 350 + 0,5·3,14· (100 + 274,4) + · (274,4 - 100) = 1309,5 мм
2
Округляємо до стандартного : Lст = 1320 мм
8. Уточняємо міжосьову віддаль по довжині ременя.
 2
А = 0,25  (LCT −w)+ (LCT −w) − 2y 
  (1.9)
 
w = 0,5π · (d1 + d2)
y = (d2 - d
2
1)
w = 0,5·3,14· (10 + 274,4) = 587,8
y = (274,4 - 100) 2 = 30415,36
0,25  
2
а = (1320−587,8)+ (1320−587,8) − 2 30416,36
  = 355,4 мм
 
9. Визначаємо кут обхвату ведучого шківа.
57  (d
180− 2 − d1)
Α1° = (1.10)
a
57  (274,4−100)
α1° = 180− = 152°
355,4
10. Число ременів передачі.
P CP
Z = (1.11)
PO CL C CZ
P - потужність двигуна
Cp - коефіцієнт режиму роботи, Cp = 1, 2
P0 - потужність для передачі одним ременем даного типа, P0 = 1,45 кВт,
СL - коефіцієнт довжини ременя [4 табл.7.9, с.135], СL = 0,93, Сα - коефіцієнт
кута обхвату, Сα = 0,95, СZ - коефіцієнт, що враховує число ременів в передаче,
СZ = 0,95
2,5 1,2
z = = 2, 47 z = 3
1,45 0,930,95 0,95
11. Натяжіння частини ременя.
850 P CP CL
F0 = +  v2
(1.12)
Z  v C

v - швидкість ременя, м/с
θ - коефіцієнт, враховуючий центробіжну силу, залежить от типа ременя
[2, с.136], для перерізу А θ = 0,1 (Н·с2) /м2
1  d1
v = (1.13)
2
  n1 3,14 1434
ω1 = = = 150,1 c-1
30 30
150,1100 10−3
v = = 7,505 м/с
2
850  2,5 1,2 0,93 2
F + 0,17,505
0 = = 123,66 Н
3 7,505 0,95
12. Сила, діюча на вал.
 1520
FB = 2F0z sin , FB = 2·1223,66·3· sin = 720 Н (1.14)
2 2
13. Ширина шківа. [4 табл.7.12, с.138]:
В = (Z - 1) е + 2f
Z - число ременів;
e, f - розміри канавок в залежності від типа ременя, F = 10, 0, e = 15, 0
B = (3 - 1) · 15 + 2 · 10 = 50 мм

1.4.3 Розрахунок ланцюгової передачі

1. Вибираємо ланцюг привідний, одноступінчату, роликову і визначаємо
шаг ланцюга по формулі [4, с.146]::
T K
t = 2,8 · 1 э
3 , (1.15)
z2 Pm
де Т1- обертаючий момент на ведучій зірочці;
Р Р 30 2,5 30 103
Т1= = , Т1 = = 147 Н·мм;
2  n2 3,14 162,6
Кэ - коефіцієнт експлуатації;

Кэ = Кд· Ка· Кн · Кр· К см· Кп; (1.16)
Кд - коефіцієнт, що залежить від характеру нагрузки,
Кд = 1,25 - при зваженій ударній нагрузкі;
Ка - коефіцієнт, що враховує вплив міжосьової нагрузки:
Якщо а = (30-50) · t, то Ка = 1; (1.17)
Кн - коефіцієнт, що враховує нахил ланцюга, Кн = 1;
Кр - коефіцієнт натягу ланцюга, Кр = 1,25 - при періодичному натяжінні;
Ксм - коефіцієнт змазки, Ксм = 1,5 - при періодичній змазкі;
Кр - коефіцієнт, враховуючий змінність роботи,
Кр = 1,2 - при роботі в дві зміни;
Кэ=1,25· 1· 1· 1,25· 1,5· 1,2 = 2,81.
z1 - число зубців ведучої зірочки
z1 = 31 - 2U,
де U – періодичне число,
n
U= III 162,6
= = 4 .
nIV 40,6
Z1=31 - 2 · 3=23;
z2=z1 · U=23 · 4=62.
[P] - припустимі дані, приймаємо орієнтовно [4, табл.7.18, с.150],
[P] = 23 МПа;
m - число рядів в ланцюгу, m = 1.
147 103 2,33
T = 2,8  3 = 25,8 мм;
23231
Із стандартного ряду чисел шагів принімаємо t = 25,4 мм.
2. По [4, табл.7.15с.147,2] в залежності від шага приймаємо розміри
ланцюга, а також наступні дані:
Аоп - проекції опорної поверхні шарніра; Аоп = 262 мм2;
Q - нагрузка; Q = 88,5 Н;
q - інтенсивність нагрузки; q = 3,8 кг· м.
Перевіряємо ланцюг по двом показникам: а) по частоті обертання

[4 табл.7.17, с.149]: шаг t = 25,4 мм, [n] = 800 об/хв. Умова надійності роботи:
n  n (25,4 < 800) - виконується; б) по тиску в шарнірах [ 4 табл.7.17, с.150]:
шаг t = 25,4, n = 182,9 об/хв. Інтерполіруя, знаходимо P = 25 МПа.
Враховуючи, що z2 17, вносимо поправку і розраховуємо:
[P]пров = [P]табл [1+ 0,01  (z1 −17)] (1.18)
[P] пров= 25  1+ 0,01  (23 −17)=26,25 МПа.
Визначаємо дійсний тиск в шарнірах:
Ft K э
Р= ; (1.19)
Аоп
Ft - окружна сила,
P z1  t n2
Ft= ; V= 3 ; (1.20)
V 60 10
2325,4 162,6
V= = 1,6 м/с;
60103
2,5 103 15632,81
Ft= = 1563 Н; Р = = 24,4 МПа.
1,6 179,7
Умова надійності роботи: Р P (24,4 < 26,25) - виконується.
Визначаємо число ланцюгів:
2
Lt=2· at + 0,5· z∑+ ; (1.21)
at
a
at = - число кроків міжосьової віддалі;
t
40  t
at= = 40; (1.22)
t
z∑ = z2 + z3 - сумарне число зубців зірочки;
z∑ = 23 + 62 = 85;
z3 − z2
Δ= - поправка;
2 
62 − 23 112
Δ = = 11; Lt = 2· 40 + 0,5· 85 + = 97,5.
2  40
Округляємо до цілого числа в більшу сторону L = 98.

4. Уточняємо міжосьову віддаль:
2 2
а = 0,25  t  L − 0,5  z + (L − 0,5  z ) −8   ; (1.23)
2
а = 0,25 25,4  98 −0,5 115 + (98 −0,5 115) −8 112 = 620 мм.
Для вільного провисання ланцюга передбачаємо зменшення міжосьової
віддалі на 0,04%, тобто.
1062· 0,0004 = 0,4 мм.
5. Визначаємо діаметри ділильних окружностей зірочок:
t 25,4
dд2 = ; dд2 = = 136,5
180 мм; (1.24)
180
sin sin
z1 23
6. Визначаємо діаметр наружних окружностей зірочок:
180
De1 = t  (ctg + 0,7) − 0,31 d1 ; (1.25)
z1
d1 - діаметр ролика ланцюга [4, табл 7.15];
180
De1 = 25,4  (ctg + 0,7)−0,3115,88 =156,6мм;
23
180
De2= t  (ctg + 0,7)−0,31d1 ;
z2
180
De2= 25,4  (ctg + 0,7) − 0,3115,88 =156,4 мм.
92

1.4.4 Розрахунок ведучої зірочки

Діаметр ділильної окружності, розрахунок виконується відповідно
[8 стр.42]:
t
dд = (1.26)
180
sin
z
140
dд = = 140 мм.
180
sin
23
Кут повороту ланцюгів на зірочці:

360
 = (1.27)
z
360
 = = 15,7 є.
23
Діаметр окружності виступів:
180
Dc = t  (0,5+ ctg ) (1.28)
z
180
Dc = 140  (0,5+ ctg )= 200 мм.
23
7. Радіус западин зуба:
r = 0,5025·D + 0,05 (1.29)
r = 0,5025·6 + 0,05= 3,07 мм.
8. Діаметр окружності впадин:
Di = dд - 2 r (1.30)
Di = 140 - 2· 3,07 = 133,86 мм.
9. Радіус спряження:
r1 = 0,8·D + r (1.31)
r1 = 0,8·6 + 3,07 = 7,87 мм.
10. Половина кута впадин:
0 60
α = 55 − (1.32)
z
α = 550 60
− = 52,390

23
11. Кут спряження:
56
β =180 −
z
β =180 56
− =15,370

23
12. Профільний кут зубців:
64
γ =17−
z

64
γ =17− =14,20

23
13. Довжина прямого участку профілю:
fg = D  (1,24  sin γ − 0,8  sin  ) (1.33)
fg = 6  (1,24  sin14,2 − 0,8  sin15,37) = 0,54 мм
14. Відстань від центра дуги впадини до центра дуги головки:
ос = 1,24 · D
ос = 1,24  6 = 7,44 мм.
15. Радіус головки зуба
r2 = D  (1,24 cosγ + 0,8 сosβ −1,3025) − 0,05 (1.34)
r2 = 6  (1,24  cos14,2 + 0,8  cos15,37 −1,3025) − 0,05 = 3,97 мм.
16. Координати точки с:
180
х 2 =1,24  cos (1.35)
z
180
у2 =1,24  sin
z
180
х 2 =1,24  cos =1,23 мм;
23
180
у2 =1,24 sin = 0,17 мм.
23
17. Координати точки о:
х1 = 0,8·D·sin (1.36)
y1 = 0,8·D·cos
x1 = 0,8  6 · sin 15,7 = 1,86 мм;
y1 = 0,8  6 · cos 15,7 = 4,62 мм.
18. Кут нахилу радіуса вгнутості:
60
φ = 350 +
z
φ = 350 60
+ = 37,60
23

1.4.5 Кінематичний розрахунок приводу
1. Вибір електродвигуна.
2. Визначаємо к. п. д. передачі Розрахунок виконується відповідно
[16 стр.147]:
ηобщ. =ηр. п. · ηред. ·ηц. п., (1.37)
где ηр. п - к. п. д. ремінній передачі,
ηр. п = 0,96;
ηред - к. п. д. редуктора,
ηред. =0,95;
ηц. п - к. п. д. ланцюговій передачі,
ηц. п =0,95;
η общ = 0,96·0,95·0,75=0,87.
3. Визначаємо необхідну міцність двигуна:
Рвых 2,2
Рвх. = ; Рвых=2,5 ; η = 2,5
бщ=0,87; Рвх= кВт. (1.38)
общ 0,87
4. По потужності підбираємо двигун: трьохфазний, асинхронний серії 4А
(по ГОСТ 19523 - 81). Рдв=13 кВт - потужність двигуна.
5. Підбираємо частоту обертання двигуна.
Визначаємо загальне передаточне число:
Uобщ =Uр. п. · Uред · Uц. п.; (1.39)
де Uр. п. - передаточне число ремінної передачі, Uр. п ≤ 4;
Uред - передаточне число редуктора, Uред ≤ 3,55; Uц. п - передаточне число
ланцюгової передачі, Uц. п. ≤ 4; Uобщ max = 4· 3,55· 4 = 56,8; nвых = 40 об/хв.
Варіант 1: nдв1=3000 об/хв.
nдв1 3000
U1= = = 75 .
nвых 40
Варіант2: nдв2=1500 об/хв.
nдв2 1500
U2= = = 37,5 .
nвых 40
Варіант3: nдв3=1000 об/хв.

nдв3 1000
U3= = = 25 .
nвых 40
Варіант4: nдв4=750об/хв.
n
U = дв4 750
3 = =18,75 .
nвых 40
Аналізую передаточне відношення, приходимо до висновку, що
оптимальний варіант буде в тому випадку, коли nдв=1500 об/хв и передаточне
число 37,5. Перевагу надаємо двигуна з великою швидкістю, тому, двигун 1000
об/хв і 750 об/хв не приймаємо.
Визначаємо номінальну частоту обертання і марку двигуна: 4А100S4УЗ.
Ковзання S=4,4%.
Потужність двигуна Рдв=3 кВт.
Частота обертання nдв=1500 об/хв.
Номінальна частота обертання:
nном=1500 - 4,4 · 10=1434 об/хв.
6. Визначаємо передаточне відношення передачі [16 стр.166]:
n 1434
U ном
общ= = = 35,85 ;
nвых 40
Uр. п. = 2,8; Uред=3,15;
Uобщ 35,85
Uц. п= = = 4 .
U ред U р.п. 3,15 2,8
Приймаємо стандартне передаточне число 4 и перевіряємо відхилення від
потрібного передаточного числа:
Uобщ. станд = 2,8 · 3,15· 4 = 35,28;
35,85−35,28
Δ U= 100 =1,6% ;
35,85
Δ U<4%, так як відношення менше 4% приймаємо стандартні числа.
7. Визначаємо частоту обертання і кутову швидкість валів передачі.
I вал; nI = nном = 1434 об/хв;
 nI 3,141434
ωI= = =150,1 с-1;
30 30

n 1434
II вал; n I
II= = = 512,1об/хв;
U р.п. 2,8
I 150,1 n 512,1
ωII= = = 53,6 с-1 II
; III вал: nIII= = =162,6об/хв;
U р.п. 2,8 U ред 3,15
II 53,6
ω = = =17 с-1
III ;
U ред. 3,15
nIII 162,6 III 17
IV вал: nIV= = = 40,6об/хв; ωIV= = = 4,2 с-1;
Uц.п. 4 Uц.п. 4
8. Визначаємо потужність на валах: Рвх. = РI = 2,5 кВт;
РII = РI · ηр. п. =2,5 · 0,96 = 2,4 кВт; РIII = РII · ηред =2,4 · 0,95 = 2,28 кВт;
РIV = РIII · ηц. п. =2,28 · 0,95 = 2,166 кВт;
9. Визначаємо обертаючий момент на валах:
I 2,5 РII 2,4
ТI= = = 0,017 кН · м; ТII= = = 0,045 кН · м;
 15101 II 53,6
I
РIII 2,28 РIV 2,166
Т = = 0,134
III= кН · м; Т = = 0,516
IV= кН · м;
III 17 IV 4,2

Таблиця 1.1

Результати розрахунку параметрів передачі

№ вала Частота Угловая Мощность Р, Вращающий
вращения n скорость ω, с-1 момент Т, кНЧм
об/мин, кВт
I 1434 150,1 2,5 0,017
II 512,1 53,6 2,4 0,045
III 162,6 17,0 2,28 0,134
IV 40,6 4,2 2,166 0,516

1.4.6 Розрахунок на міцність
Максимальна пресуюча сила [16 стр.178]:
Рmax = S  pmax

Рmax =4,2МПа
де S - площа поперечного перерізу корзини , S=0,21 м 2 ;
pmax - максимальне значення тиску p 3
max =20 кг/м
Питомий тиск на планку корзини залежить від величини пресуючої сили,
яка передається на основу преса і частино на стінки корзини. Пресуюча сила,
яка передається планку, по мірі заглиблення в корзину зменшується.
Для розрахунку на міцність корзини шнекового преса стяжні обручі
умовно розміщаються на кінцях планки і розглядають планку як балку на двох
опорах.
Для визначення максимального згинаючого моменту нагрузки розділяють
на дві части: от рівномірного розподіленого тиску інтенсивністю q2 = і від
тиску, рівномірно зростаючого від 0 до q1 − q2
Перша нагрузка дає максимальний згинаючий момент
H
при l =
2
q H
M 'изг =
2 2 , (1.40)
8
10 0,32
M 'изг = = 0,4
8
Друга нагрузка дає максимальний згинаючий момент при
H 1
l = = 0.5774 0,32 = 0,185; M ' ' 2
изг = (q1 − q2 )H  0.064(q1 − q )H 2
2
3 9 3
В розрахунку поперечний переріз планки корзини приймається
b
прямокутним з відношенням = 2.0  2.5 , ( - товщина планки, b-ширина

планки).
M ' 'изг = 0.064(20 −10)0,32 2 = 0,066
В приведеному розрахунку не враховуються стяжні обручі, які тільки
покращують умови роботи планки і дозволяють зменшити переріз. При
строгому розрахунку необхідно розглядати планку як багатоопорну балку.
Визначаємо момент, прикладений до гайки пресуючого механізму.

Сила пресування залежить від площаді корзини:
D2
2
Pn = q = 4.08 кг/см (1.41)
4
Сила яку необхідно прикласти по середній лінії різьби гвинта:
2
Р = Рn  tg( + ) = 1,93 кг/см (1.42)
де α-кут підйому гвинтової лінії, α=20°;
ρ-кут тертя гвинта о гайку, ρ=15°, крутний момент для повороту гайки
dср
М = P =9,66
2
dср - средний диаметр резьбы. dср =10

2 Технологічні розрахунки виготовлення деталі
2.1 Формулювання службового призначення
Зірочка це обов'язковий елемент ланцюгової передачі, який служить для
передачі крутного моменту між двома паралельно розташованими валами
допомогою гнучкого елемента - ланцюга.
Зірочка це профільоване колесо із зубами, яке характеризується
наступними основними параметрами: ширина ролика зірочки, крок ланцюга
зірочки, зовнішній діаметр зірочки, кількість зубів зірочки, ширина зірочки,
діаметр посадки на валу. По конструкції зірочка напоминає зубчасті колеса.
Профіль їі зубів залежить від типу ланцюга. Довговічність і надійність
ланцюгів передачі залежить від правильного вибору профілю зубів зірочки, її
параметрів, матеріалу і термічної обробки.

2.2. Вибір та обґрунтування матеріалу деталі
Матеріал деталі «Зірочка» Сталь 45 ГОСТ 1050-2013 - конструкційна
якісна сталь. Заготовка - прокат круглого перерізу h14-120 ГОСТ 2590-2006.
Матеріал і зміцнювальна обробка деталей ланцюга та зірочки істотно
впливають на їх довговічність, стійкість проти зносу та ударного навантаження.
Як матеріал - замінник обираємо конструкційну якісну сталь 50 ГОСТ
1050-88, яка має дещо кращі механічні властивості.
Хімічний склад, механічні, ливарні і технологічні властивості сталі 45
ГОСТ 1050-2013 та матеріалу-замінника наводимо в таблицях 2.1…2.5.
Таблиця 2.1
Хіміний склад матеріалу деталі і матеріалу-замінника
Матеріал Вуглець Кремній Марганець Не більше
(С), % (Si), % (Mn), %
Мідь Нікель Сірка Фосфор Хром
(Cu),% (Ni),% (S),% (P),% (Cr),%

Сталь 45 0,42- 0,20- 0,40-0,90 0,30 0,30 0,045 0,04 0,30
0,50 0,52
Сталь 50 0,47- 0,20- 0,40-0,90 0,30 0,30 0,045 0,04 0,30
0,55 0,52

Таблиця 2.2
Механічні властивості матеріалу Сталь 45 ГОСТ 1050-2013
Термообробка, стан поставки σ0,2, σВ, δ5, ψ, KCU, НВ
МПа МПа % % Дж/м2
Нормалізація 860-880 °С. 320 550 10 20 29 ---
Відпуск 600-630 °С.
Закалка 860-880 °С. Відпуск 400 600 10 20 24 ---
550-600 °С.
Нормалізація 860-880 °С. 290 520 10 18 24 148-217
Відпуск 630-650 °С.

Таблиця 2.3
Механічні властивості матеріалу Сталь 50 ГОСТ 1050-2013
Термообробка, стан Переріз, σ0,2, σВ, δ5, ψ, KCU, НВ
поставки мм МПа МПа % % Дж/м2
Нормалізація 860-880°С, 10 295- 650- 15- 13- --- ---
повітря до 300-350°С, 355 680 21 27
витримка 2г. 30 290- 650- 15- 19- 34-60 170-
Відпуск 600-620°С, 325 690 19 25 187
витримка 3г, 50 265- 610- 16- 19- 25-36 162-
охолодження 1г в печі 275 630 21 28 170
до 500°С, потім на
повітрі.
Після нормалізації і 10 480- 760- 16- 36- 34-48 216-
відпуску закалка 860- 530 780 21 41 229
870М, масло. Відпуск 30 420- 720- 18- 40- 40-59 216-
620-630°С, витримка 3г, 475 770 27 59 229
повітря. 50 400- 710- 16- 54- 54-56 206-
440 750 24 56 229

Таблиця 2.4
Технологічні властивості матеріалу деталі і матеріалу-замінника
Матеріал Зварюваність Оброблюваність різцями
Кутв.сп. Куб.ст.
Сталь 45 Важко 1,1 0,7
зварювальна
Сталь 50 Обмежено 0,7 0,55
зварювальна

2.3. Аналіз технологічності конструкції деталі
Визначимо кількість поверхонь, які відповідають певному квалітету та
заносимо в таблицю 2.5 [15,16]:

Таблиця 2.5
Визначення кількості поверхонь даного квалітету
Квалітет 7 9 12 14
Кількість розмірів 1 1 1 13
До основних параметрів технологічності належать:
• коефіцієнт точності, який визначається за формулою:
1 1
КТ = 1 − = 1 − = 0,92 (2.1)
Асер 13,125
де Асер – середній квалітет точності поверхонь деталей і визначається за
формулою:
∑��
��=1(����∙��) 7∙1+9∙1+12∙1+14∙13
Асер = = = 13.125 (2.2)
�� 16
Таблиця 2.6
Визначення кількості поверхонь даної шорсткості
Шорсткість Ra1,6 Ra3,2 Ra6,3
Кількість розмірів 1 4 6
• коефіцієнт шорсткості, який визначається за формулою:

1 1
КШ = = = 0,21 (2.3)
Бсер 4,75
де Бсер – середнє значення шорсткості поверхонь даної деталі, який
визначається за формулою:
∑��
��=1(Б��∙��) 1,6∙1+3,2∙4+6,3∙6
Бсер = = = 4,75 мкм (2.4)
�� 11
• коефіцієнт використання матеріалу:
��
К = дет 2,06
вм = = 0,58 (2.5)
��заг 3,5
де Gдет = 2,06 – маса деталі, кг;
Gзаг = 3,5 – маса заготовки, кг;
Виходячи з значень КТ = 0,92; КШ = 0,21 мкм; Квм = 0,58 – деталь
технологічна.

2.4. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь(МОП)
Розробляю маршрутну схему поетапної механічної обробки поверхонь
деталі [15,16]:
. Результати представляю у вигляді таблиці 2.7.

Рис.2.1. – Ескіз деталі з номерами поверхонь
Таблиця 2.7
Маршрутна схема поетапної механічної обробки деталі
Квалітет Номер поверхні Етапи
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
17
16 Заготівель

15 ний
14
13 Чорновий
12
11
10 Напівчисто
9 вий
8 Чистовий
7
6
Визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків загального
уточнення:
Т Т Т Т
�� = заг = заг х 1 х … х і−1 = ��1 ∙ �� ∙ … ∙ �� ��
Т Т Т Т 2 і ∙ … ∙ ���� = ∏��=1 ���� (2.6)
дет 1 2 і
де n – число ступенів обробки;
Тзаг, Тдет, Ті – допуск параметра, що розглядається відповідно до заготовки,
деталі, і – ого ступеня обробки;
Для першого ступеня чистової обробки досяжними є величина уточнення ε>6;
для проміжних ступенів напівчистової обробки ε=3…6; для ступенів чорнової
обробки ε<3.
Поверхня 1, 16 торцева поверхня розмір 82h12(-0,350), допуск на розмір
заготовки Тз=0,870 мм, допуск на розмір готової деталі Тд=0,350 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,87
�� = з
�� = = 2,48 (2.7)
Тд 0,35
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2.48
�� = = ≈ 1 (2.8)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Фрезерувати торець напівчисто (ІТ12) Т1=0,35 мм;
Т 0,87
�� з
1 = = = 2,48 (2.9)
Т1 0,35
��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.10)
Підрізати торець напівчисто (ІТ12) Т1=0,35 мм;
Т 0,87
�� = з
1 = = 2,48 (2.11)
Т1 0,35

Уточнення всього процесу:
��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.12)
Поверхня 6 циліндрична внутрішня поверхня розмір Ø30Н7(+0,025), допуск на
розмір заготовки Тз=0,620 мм, допуск на розмір готової деталі Тд=0,025 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,62
�� = з
�� = = 24,8 (2.13)
Тд 0,025
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����24,8
�� = = ≈ 3 (2.14)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Т 0,62
Свердлити отвір (ІТ12) Т =0,25 мм; �� = з
1 1 = = 2,5 (2.15)
Т1 0,25
Т 0,25
Розточити дворазово (ІТ9)Т2=0,062 мм; ��2 = 1 = = 4,03 (2.16)
Т2 0,062
Т 0,062
Хонінгувати (ІТ7)Т3=0,025 мм; �� 2
3 = = = 2,48 (2.17)
Т3 0,025
Уточнення всього процесу:
�� = ��1 ∙ ��2 ∙ ��3 = 2,5 ∙ 4,03 ∙ 2,48 = 24,98 ≥ ��р = 24,8 (2.18)
Поверхня 5 розмір 35,1h12(-0,250), допуск на розмір заготовки Тз=0,620 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,250 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,62
�� = з
�� = = 2,48 (2.19)
Тд 0,25
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2.48
�� = = ≈ 1 (2.20)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Протягнути поверхню начорно (ІТ12) Т1=0,25 мм;
Т 0,62
�� з
1 = = = 2,48 (2.21)
Т1 0,25

Уточнення всього процесу:
��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.22)
Поверхня 17 розмір 10N9(+0,036), допуск на розмір заготовки Тз=0,360 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,036 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т
�� = з 0,36
�� = = 10 (2.23)
Тд 0,036
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����10
�� = = ≈ 2 (2.24)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Протягнути поверхню начорно (ІТ12) Т1=0,150 мм;
Т 0,36
�� = з
1 = = 2,4 (2.25)
Т1 0,15
Протягнути поверхню начисто (ІТ9) Т2=0,036 мм;
Т1 0,15
��2 = = = 4,2 (2.26)
Т2 0,036
Уточнення всього процесу:
�� = ��1 ∙ ��2 = 10,08 ≥ ��р = 10 (2.27)
Поверхня 4,10 розмір Ø50h12(-0,250), допуск на розмір заготовки Тз=0,620 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,250 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т
�� = з 0,62
�� = = 2,48 (2.28)
Тд 0,25
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2.48
�� = = ≈ 1 (2.29)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчисто (ІТ12) Т1=0,250 мм;
Тз 0,62
��1 = = = 2,48 (2.30)
Т1 0,25
Уточнення всього процесу:

��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.31)
Поверхня 7 розмір 48,4h12(-0,250), допуск на розмір заготовки Тз=0,620 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,250 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,62
�� = з
�� = = 2,48 (2.32)
Тд 0,25
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2.48
�� = = ≈ 1 (2.33)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчисто (ІТ12) Т1=0,250 мм;
Тз 0,62
��1 = = = 2,48 (2.34)
Т1 0,25
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.35)
Поверхня 9 циліндрична внутрішня поверхня розмір Ø10Н12(+0,150), допуск на
розмір заготовки Тз=0,360 мм, допуск на розмір готової деталі Тд=0,150 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,36
���� = з = = 2,4 (2.36)
Тд 0,15
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2,4
�� = = ≈ 1 (2.37)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Свердлити отвір (ІТ12) Т1=0,15 мм;
Т 0,36
�� = з
1 = = 2,4 (2.38)
Т1 0,15
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,4 ≥ ��р = 2,4 (2.39)
Поверхня 15 розмір 14,6h12(-0,180), допуск на розмір заготовки Тз=0,430 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,180 мм.

Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,43
�� = з
�� = = 2,4 (2.40)
Тд 0,18
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2,4
�� = = ≈ 1 (2.41)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчисто (ІТ12) Т1=0,180 мм;
Т 0,43
�� = з
1 = = 2,4 (2.42)
Т1 0,18
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,4 ≥ ��р = 2,4 (2.43)
Поверхня 8 розмір Ø107,5h12(-0,350), допуск на розмір заготовки Тз=0,870 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,350 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,87
�� = з
�� = = 2,48 (2.44)
Тд 0,35
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2,48
�� = = ≈ 1 (2.45)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчисто (ІТ12) Т1=0,350 мм;
Т 0,87
��1 = з = = 2,48 (2.46)
Т1 0,35
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.47)
Поверхня 13,14 розмір 9,5h12(-0.150), допуск на розмір заготовки Тз=0,360 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,150 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:

Т 0,36
�� = з
�� = = 2,4 (2.48)
Тд 0,15
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2,4
�� = = ≈ 1 (2.49)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчисто (ІТ12) Т1=0,150 мм;
Т 0,36
�� з
1 = = = 2,4 (2.50)
Т1 0,15
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,4 ≥ ��р = 2,4 (2.51)
Всі інші поверхні 2, 3, 11, 12 мають n=1, де n – число ступенів обробки.
Допуски на розміри згідно ГОСТ 25346-82.
Всі вище перераховані дані заносимо до таблиці 2.8
Таблиця 2.8
Варіанти методів обробки поверхонь
№ Розмір Допус До Варіант методів обробки поверхонь
поверхні к пуск 1 ε 2 ε
квалітет загото деталі
точності вки Тд, мм
Тз, мм
1,1 82h12 0,870 0,350 Точити торець 2,4 Фрезерувати 2,48
6 напівчисто 8 торець
напівчисто
2,1 2х450 0,520 0,210 Точити 2,5 Точити 2,5
1, напівчисто одноразово
3,1 1.6х450 0,520 0,210 Точити 2,5 Точити 2,5
2 напівчисто одноразово
4,1 Ø50h12 0,620 0,250 Точити 2,4 Точити 2,48
0 напівчисто 8 одноразово
5 35,1h12 0,620 0,250 Протягнути 2,4 Протягнути 2,48
поверхню 8 поверхню
начорно начорно

6 Ø30Н7 0,620 0,025 Свердлити 2,5 Свердлити отвір 2,5
отвір 4,0 Зенкерувати 4,03
Розточити 3 отвір 2,48
дворазово 2,4 Розвернути отвір
Хонінгувати 8
7 48,4h12 0,620 0,250 Точити 2,4 Точити 2,48
напівчисто 8 одноразово
8 Ø107,5h 0,870 0,350 Точити 2,4 Точити 2,48
12 напівчисто 8 одноразово
9 Ø10Н12 0,360 0,150 Свердлити 2,4 Свердлити отвір 2,4
отвір
13, 9,5h12 0,360 0,150 Точити 2,4 Точити 2,4
14 напівчисто одноразово
15 14,6h12 0,430 0,180 Точити 2,4 Точити 2,4
напівчисто одноразово

2.5. Маршрут обробки деталі

Вибираємо маршрут обробки деталі згідно ГОСТ 3.118-82

Таблиця 2.9
Маршрут обробки деталі

№ Назва операції, Тип Переходи
опер ескіз обробки деталі обладнан
ня
005 Заготівельна Отримання заготовки
010 Транспортна Транспортування
015 Токарна Підрізати торець 1, точити
поверхню 4 з пізрізкою торця
7, точити поверхню 8, зняти
фаску 3.

020 Токарна Підрізати торець 16, точити
поверхню 10 з підрізкою
торця 15, зняти фаску 12,
точити поверхні 13, 14.
Свердлити отвір 6, розточити
даний отвір, зняти фаски 2,
11, хонінгувати отвір 6.

025 Слюсарна Верстак Зняти заусениці, притупити
слюсар гострі кромки
ний
030 Контрольна Стіл Перевірка розмірів та
контроле шорсткості поверхні
ра
035 Протяжна Протягнути поверхню 5, 17.

040 Зубонарізна Обробити поверхню 3, 4, 8.

045 Слюсарна Верстак Зняти заусениці, притупити
слюсар гострі кромки
ний
050 Контрольна Стіл Перевірка розмірів та
контроле шорсткості поверхні
ра
055 Свердлильна Обробити отвори 9

060 Слюсарна Верстак Зняти заусениці, притупити
слюсарни гострі кромки
й
065 Промивка Ванна Очищення деталі від бруду
070 Контрольна Стіл Перевірка точності
контроле виготовлення деталі
ра
075 Транспортна Транспортування
СГД

2.6. Розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі

Таблиця 2.10

Значення режимів різання поверхонь які оброблюються

Назва і № операції № Розмір t, S0, V, n, N,
переходу поверхні мм мм/об м/хв хв.-1 кВт
015 1 Ø50 1,2 0,9 62,8 315 2,5
Токарна 2 48,4 1,0 0,6 115 380 2,5
3 Ø107,5 0,7 0,8 40 400 1,2
4 18 0,5 0,44 47,1 125 0,8
5 1,6х450 1,0 0,5 25,1 160 0,5
020 1 Ø50 1,2 0,9 62,8 315 2,5
Токарна 2 18 1,0 0,7 95 300 2,5
3 1,6х450 1,0 0,5 25,1 160 0,5
4 9,5 0,3 0,1 55 250 2,5
5 Ø30Н7 1,8 0,8 85 300 1,8
6 2х450 1,0 0,5 25,1 160 0,5
7 2х450 1,0 0,5 25,1 160 0,5
035 1 10N9 1,5 0,8 31 350 1,2
Протяжна
040 1 9,5 0,5 0,4 25,1 160 0,5
Зубонарізна

055 1 Ø10Н12 1,8 0,9 37,7 400 0,9
Свердлильна

Нормування в машинобудуванні – це встановлення технічно обґрунтованих
норм часу. Нормування технологічних процесів здійснюють для кожної
операції.

Таблиця 2.11
Нормування операцій
Назва і № № То, Тд, Ттех, Торг, Тп, Тшт, Тпз, Тшт
операції перехо хв хв хв хв хв хв хв к,хв
ду
015 1 0,9 - - - - - - -
Токарна 2 4 - - - - - - -
3 3,2 - - - - - - -
4 4
5 1,5
4
0,5
7
0,2
ΣТ, хв 6,4 0,23 0,40 0,53 0,16 7,82 8,1 15,92
9 3 8 8
020 1 3,5 - - - - - - -
Токарна 2 9 - - - - - - -
3 1,1 - - - - - - -
4 0 - - - - - - -
5 0,2 - - - - - - -
6 0,3 - - - - - - -
7 6 - - - - - - -
1,5
2
0,2
0,2
ΣТ, хв 7,1 0,4 0,45 0,60 0,19 8,82 4,6 12,42
7 5 6 1
035 1 1,3 - - - - - - -
Протяжна 1
ΣТ, хв 1,3 0,05 0,08 0,10 0,03 1,58 10,2 11,84
1 2 2 8 4 5
040 1 1,5 - - - - - - -
Зубонарізна 4

ΣТ, хв 1,5 1,02 0,15 0,20 0,06 2,98 1,5 4,48
4 3 4 4
055 1 5,5 - - - - - - -
Свердлиль
на
ΣТ, хв 5,5 2,05 0,45 0,60 0,18 8,79 4,8 13,59
3 4 9
ΣТшт..к, хв 58,26
Норма часу не залежно від типу верстата і методі обробки визначається за
формулою [16, стр 258 ]:
Тшт = Т0 + Тд + Ттех + Торг + Тп (2.52)
де Тшт – штучний час на виконання однієї операції, хв.;
Т0 – основний (технологічний) час, хв.;
Тд – допоміжний час, хв.;
Ттех – час технічного обслуговування робочого місця, що розраховується за
формулою, хв.:
Ттех = 0,06 ∙ (Т0 + Тд) (2.53)
Торг – час організаційного обслуговування місця, що розраховується за
формулою, хв.:
Торг = 0,08 ∙ (Т0 + Тд) (2.54)
Тп – час перерв у роботі, що розраховується за формулою, хв.:
Тп = 0,025 ∙ (Т0 + Тд) (2.55)
Також для нормування операції визначають норму калькуляційного часу для
однієї деталі:
Т
Тшт.к = Тшт + п.з. (2.56)
��
де Тп.з – підготовчо-заключний час, що встановлюється за нормами;
n=1 – кількість деталей в партії.
Розраховуємо основний час То, хв.:
��
То = (2.57)
��0∙��
де L – довжина обробки.
Всі вище розраховані величини заносимо до таблиці 2.11

2.7 Монтаж обладнання
Фундамент для преса з цегляною обмурівкою виконується, як правило,
будівельною організацією, але перед початком робіт по кладці піддається
технічному огляду, при якому перевіряється правильність його виконання
згідно з кресленнями. Після огляду та перевірки фундаменту складається акт
про його прийняття та акт на приховані роботи, пов’язані з влаштуванням
фундаменту. При роботі на діючому підприємстві монтажна майданчик
огороджується дерев'яними щитами на висоту споруджуваного преса. Розмітка
габаритів преса перед монтажем проводиться за робочими кресленнями за
допомогою позначок - реперів, нанесених на колони або стіни будівлі. Для
цього навколо фундаменту встановлюють по ватерпасу обноску зі стійок і
дощок товщиною не менше 25 мм. Висота обноски залежно від висоти печі та
будівлі 3,5-5 м.
Усі розміри по висоті обладнання наносяться від поверхні чистої підлоги:
позначки фіксують на найближчих колонах або стінах будівлі і зберігають до
повного закінчення монтажу. Після цього проводиться складання
жомосушильного обладнання. Перед початком монтажу всі деталі і вузли
підлягають ретельному зовнішньому огляду, перевірці комплектності,
наявності паспортів та іншої технічної документації, відсутність поломок і
інших дефектів. Особливо ретельно проводять огляд і приймання пароводяних
труб. Перевіряють клейма заводу виробника і дату виготовлення труб. Перед
монтажем всі металеві частини преса очищають від іржі, погнуті місця
підрихтовують, конвеєрні ланцюги, ролики і шарикопідшипники промивають
гасом. Ланцюгові блоки - зірочки перевіряють на відповідність западин між
зубами і роликами ланцюга для усунення дефектів механічної обробки.
Редуктори приводів конвеєра розкривають, очищають від мастила, потім
збирають і заливають машинним маслом.
Перед установкою на місце ретельно перевіряються і звіряються
параметри, довжина і загини напрямних, наявність в них отворів для болтів.
Установка валів, підшипників і натяжних механізмів проводиться в точній

відповідності з осьовими лініями валів. Вал повинен бути точно
горизонтальним і одночасно перпендикулярний поздовжньої осі печі. Після
установки валів корпуси підшипників захищають від можливого засмічення
при подальшій кладці печі. При кріпленні на валах парних блоків зуби їх
повинні збігатися. Слід зазначити, що установку привідного валу виконують
особливо ретельно, не допускаючи найменших перекосів вала ні в
горизонтальній, ні у вертикальній площинах, тому що по ньому вивіряються всі
інші вали. Механізми та деталі приводу встановлюються по схилу і рівню
відповідно до осьовими лініями. Натяжний вал з гвинтовим натяжним
пристроєм встановлюється так, щоб він займав крайнє положення. Для цього
він гвинтами натягу переміщується у бік приводного валу. Результати
перевірки оформляються протоколами, на підставі яких видаються посвідчення.
Перед початком роботи обслуговуючий персонал повинен перевірити:
відсутність сторонніх предметів в шнековій камері; наявність огороджень на
приводах пресів; справність основного обладнання та механізмів.
Інструкції з техніки безпеки та обслуговування обладнання розробляються з
урахуванням конструктивних особливостей типового обладнання. Мастило та
чистка механізмів провадиться під час їх зупинки.

2.8 Технічне обслуговування обладнання
1.Для підтримки працездатності жомосушильної установки необхідно
щотижня проводити періодичне технічне обслуговування, що включає:
- перевірку і затягування різьбових з’єднань;
- перевірку наявності мастила і рівня масла по контрольній позначці
(ризик);
- дозаправку і зміну масла у відповідності з картою змащення масло
утворювача і переліком паливно-мастильних матеріалів (ПММ);
- огляд установки і усунення дрібних несправностей і недоліків, витоків
продукту, перевірку нагрівання корпусів підшипників ( не повинна

перевищувати більше ніж 40 0С температуру навколишнього
середовища);
- вимірювання кутового положення кінців валів;
- вимірювання швидкості обертання кінців валів;
- контроль та запобігання осьового скручування валів;
- аварійне вимикання приводу сушильної установки при виникненні
небезпеки скручування валів;
- налаштування системи внутрішніх блокувань, з можливістю тимчасового
відключення.
2.Щодня проводити прибирання, миття та санітарку обробку установки.
3.Раз на місяць перевіряти систему електроприводу.
4.Після закінчення роботи установки і комунікації, що мають контакт с
продуктом, повинні бути очищенні, промиті і піддані санітарній обробці згідно
вимог чинної «Інструкції з санітарної обробки обладнання на цукрових
підприємствах».
5.При розбірному митті ретельно очистити елементи транспортуючого
шнека.
7.Після миття транспортний шнек преса залишають відкритими до повного
витікання води і їх висушування.
Печі сушильних установок повинні бути укомплектовані тягомірами,
термометрами, сигналізацією і автоматикою для відключення подачі палива
при підвищенні температури у печі понад допустиму величину.
Печі повинні бути обладнані вибуховими клапанами. Місце розміщення
та мінімальний переріз клапанів визначаються проектною організацією.
Жомосушильна установка повинна бути обладнана :
- пристроями для аварійного скидання тиску (вибуховими клапанами при
камерному спалюванні палива у топці);
- пилоулювлюючими пристроями;
- пристроями для захисту від зарядів статичної електрики.

Завантажувальні бункери і вивантажувальні лотки сушильних апаратів
повинні бути герметизовані.
Жомосушильні барабани повинні мати штуцери для підведення пари на
випадок гасіння під час загорання жому.
Жомосушильні установки, які працюють на рідкому паливі, повинні бути
обладнані манометрами для вимірювання тиску рідкого палива і тягомірами для
вимірювання розрідження у топці; у верхній частині газоходу треба
передбачити запобіжні клапани.
Конструкція жомосушильної установки повинна передбачати розміщення
витратних баків для рідкого палива поза приміщенням установки.
Будова та експлуатація газопроводів і газового устаткування зерносушарок, які
працюють на газоподібному паливі, повинні відповідати вимогам Правил
безпеки у газовому господарстві.
Топки агрегатів для спалювання рідкого і газоподібного палива повинні
розміщуватись на першому поверсі.
У приміщенні топок рідкого і газоподібного палива повинен бути вивішений на
виду плакат: «Обережно! Небезпека вибуху».
Розпалювання топок рідкого і газоподібного палива після тривалого
зупинення та після ремонту повинно робитися у присутності начальника цеху.
Паливопроводи і паливна апаратура повинні бути міцними і щільними.
Витікання палива не допускається.
На магістралі, яка постачає рідке і газоподібне паливо до топок, повинен
бути головний запірний вентиль, встановлений біля виходу з толочного
приміщення, на відстані не менше 3 м від топки.
Перед пуском сушарки слід упевнитись у відсутності в ній осередків
горіння та стороннього запаху. Пуск сушарки можна починати лише після
завантаження бункера зерном.
Топки, що працюють на твердому паливі, повинні мати механізм для
завантаження палива і видалення шлаку.

Не дозволяється робити розпалювання топки зерносушарки, яка працює
на твердому паливі, речовинами, що легко спалахують. Топки для рідкого і
газоподібного палива повинні мати автоматичну систему, яка запобігає:
- викиданню у передтопочний простір палива, що горить;
- протіканню палива у топку при згаслому факелі;
- запаленню палива без попереднього запуску вентилятора і продування топки
для видалення застоялої пари палива.
У топках для спалювання рідкого чи газоподібного палива повинен бути
пристрій для автоматизованого вимкнення подавання палива у випадку
згасання факела.
Після кожного згасання факела обов'язковим є старанне провітрювання
топки для запобігання накопиченню у топці пари палива чи газу, що утворює
вибухопожежонебезпечну суміш.
Простір топок, де безпосередньо здійснюється спалювання рідкого і
газоподібного палива, повинен бути обладнаний вибухорозряджувальними
пристроями (клапанами).
Не дозволяється лишати топку, яка працює, без нагляду.
У разі загоряння зерна у сушарці слід негайно:
- сповістити про загоряння пожежну команду об'єкта;
- вимкнути усі вентилятори і закрити засувки у повітроводі від топки до
сушарки;
- припинити постачання палива до топки;
- припинити постачання зерна зі сушарки до елеватора чи складу без
припинення постачання сирого зерна до зерносушарки; ;
- установити випускний механізм на максимальне випускання зерна;
- зерно зі зерносушарки випускати на підлогу, зерно, яке тліє, збирати у залізні
ящики чи відра і старанно заливати водою.
Не дозволяється гасити водою зерно, що тліє, безпосередньо у сушарці.
Повторний пуск сушарки дозволяється лише після виявлення та усунення
причин загоряння.

3 Експериментальне дослідження процесу сушки бурякового жому в
барабанній сушарці
3.1 Експериментальна установка і методи дослідження

Для вивчення кінетичних залежностей процесу сушіння бурякового жому
розроблена експериментальна установка, що дозволяє отримувати максимально
точні та відтворювані результати.
Вихідними положеннями при проектуванні і виготовленні установки є
надійна герметизація, можливість оперативного контролю і регулювання
технологічних параметрів в широкому діапазоні, надійність і безпеку в роботі.

Рисунок 3.1 – Схема дослідної установки: 1 - рама; 2 - нагнітає вентилятор; 3 -
упорно-гвинтове пристрій; 4 - повітропровід; 5 - шибер; 6 - електрокалорифер;
7 - «сухий» термометр; 8 - «мокрий» термометр; 9 - патрубок для введення
вологого жому; 10 - завантажувальний камера; 11 - барабан; 12 - канальна
насадка; 13 - опорні ролики; 14 - камера вивантаження; 15 - підпірні кільце; 16
розвантажувальний фланець; 17 - хромель-копелеві термопари; 18 - куточок; 19
- вимірювач-регулятор фірми «ОВЕН»; 20 - редуктор; 21 - ланцюгова передача;
22 - електродвигун; 23 - термоанемометр.

Основні кінетичні закономірності процесу сушіння бурякового жому
нагрітим повітрям.
Дослідження з кінетики сушіння проводяться в безперервному режимі на
експериментальній сушильної установки (рис. 3.1). При цьому вологість
продукту визначається методом відбору проб. Для цього виготовлено
спеціальний пристрій, який дозволяє відбирати проби без розгерметизації

установки. Причому відбір проб проводиться по середній довжині сушильного
барабана з метою визначення рівномірності сушки продукту. Остаточну
вологість жому визначаємо висушуванням продукту в сушильній шафі при
температурі 378 К відповідно до методики, передбаченої ТУ ОСТ 18 - 22 - 81
«Жом сушений».
Параметри процесу сушіння в кожному досліді підтримуються
постійними в інтервалі значень: температура сушильного агента (повітря) на
вході в сушильний барабан Тв = 373 ... 433 K, витрата повітря Vв = 0,8 ... 1,5
м3/с, питоме навантаження qуд = 8 ... 32 к /м3, частота обертання барабана
n=1...3 хв-1, початкова вологовміст жому Uн = 0,8%, рекомендована кінцеве
вологовміст Uк = 0,1 ... 0,12%. Кут нахилу сушильного барабана у всіх
дослідах становить приблизно 3-5˚.

3.2 Кінетичні закономірності сушки бурякового жому

Криві сушіння, швидкості сушки і криві нагріву бурякового жому
сушильним агентом (повітрям) при різних режимних параметрах процесу
представлені на рис 3.2-3.5.
Збільшення температури повітря від 373 до 433 К веде зростанню
швидкості сушіння, отже до скорочення тривалості процесу. При збільшенні
швидкості сушки період прогріву скорочується, а крива виглядає менш
пологої. Збільшення швидкості руху повітря також прискорює процес
висушування і видалення вологи з поверхні матеріалу проходить найбільш
інтенсивно. При збільшенні питомої навантаження матеріалу на поверхню
канальної насадки підвищується опір матеріалу, що уповільнює процес
сушіння. Збільшення частоти оборотів сушильного барабана призводить до
інтенсифікації процесу.
Характер зміни кривих відповідає періодам прогріву, постійної і спадної
швидкості сушіння. Процес сушіння бурякового жому в барабанній сушарці
починається з прогріву продукту, і все тепло приходиться на нагрів продукту,

що видно на кривих нагрівання, випаровування основної вологи припадає на
період постійної сушки.
Таким чином, можна зробити висновок, що даний спосіб енергопідводу
дозволяє зберегти переваги сушки нагрітим повітрям і при цьому знизити
температуру матеріалу для підвищення якості готового продукту.

3.3 Математична інтерпретація кінематичних закономірностей
В результаті математичної обробки кінетичних закономірностей були отримані
критеріальні рівняння (3.1) і (3.2), що описують процес теплообміну між
матеріалом і сушильним агентом.
Для періоду постійної швидкості сушки:
Nu= 1,23Re1,45Pe0,54
(3.1)
Для періоду убиваючої сушки:
Nu= 3,17Re0,28Pe0,32 Gu0,78 (3.2)
де Nu - критерій Нуссельта; Re - критерій Рейнольдса; Pe - критерій Пеклі; Gu -
критерій Гухман.
Залежності (3.1) і (3.2) справедливі в наступних інтервалах зміни
режимних параметрів: температура сушильного агента (повітря) на вході в
сушильний барабан Тв = 373 ... 433 K, витрата повітря Vв=0,8 ... 1,5 м3/с,
питома навантаження qуд = 8 ... 32 кг/м3, частота обертання барабана n=1...3 хв-1,
початкова вологовміст жому Uн=0,8%, рекомендована кінцеве вологовміст Uк
=0,1...0,12%. Кут нахилу сушильного барабана у всіх дослідах становить
приблизно 3-5˚. [2, 8, 9, 10].

3.4 Обґрунтування інтервалів варіювання вхідних і вихідних
факторів
Для дослідження взаємодії різних факторів, що впливають на процес
сушіння бурякового жому перегрітою парою зниженого тиску, застосовуються
математичні методи планування експерименту [11, 14, 17]. Математичний опис
даного процесу може бути отримано емпірично. При цьому його математична

Криві сушки и швидкості сушки бурякового жому при різній частоті обертання
сушильного барабана (Tв=393 К; Vв=1,15 м3/с). Позначення кривих:1 - при
частоті обертання барабана n=3 хв-1; 2 - при частоті обертання барабана
n=2 хв-1; 3 - при частоті обертання барабана n=1 хв-1
Рисунок 3.5 – Криві сушки U = f(τ) (1-3) і швидкості сушки dU/dτ = f(τ) (1-3)
бурякового жому при різній частоті обертання сушильного барабана

модель має вигляд рівняння регресії, знайденого статистичними методами на
основі експериментів.
Математична модель досліджуваного процесу представлена у вигляді
полінома другого ступеня:
(3.3)
де bo- вільний член рівняння, рівний середній величині відгуку за умови,що
розглядаються чинники знаходяться на середніх, «нульових», рівнях; X -
масштабовані значення факторів, які визначають функцію відгуку і піддаються
вар’їрування; bij - коефіцієнти двохфакторної взаємодії, показують, наскільки
змінюється ступінь впливу одного фактора при зміні

величини іншого; bi - коефіцієнти квадратичних ефектів,що визначають не
лінійність вихідного параметра від розглянутих чинників; i, j - індекси
факторів; n - число факторів в матриці планування.
Вибираємо наступні основні фактори, що впливають на процес сушіння
бурякового жому
Х1 - температура сушильного агента на вході в сушильний барабан, К;
Х2 - витрата сушильного агента (повітря), м3/с;
X3 - питома навантаження бурякового жому на сушильний барабан, кг/м3;
Х4 - частота обертання сушильного барабана, хв-1
Всі ці фактори не корелюється між собою. Межі зміни досліджуваних факторів
приведені в таблиці 3.1
Таблиця 3.1
Межі змін вхідних параметрів
Умови Кодування Значення факторів в точках плану
планування значень Х1 Х2 Х3 Х4
Tв, К Vв, м3/с q , кг/м2
уд n, хв−1

Основний рівень 0 403 1.15 20 2
Інтервал Δ 15 0.175 6 0,5
вар’їрування
Верхній рівень +1 418 1.325 26 2,5
Нижній рівень -1 388 0.975 14 1,5
Верхня точка +2 433 1.5 32 3
Нижня точка -2 373 0.8 5 1

Вибір інтервалів зміни вхідних факторів обумовлений технологічними
умовами процесу сушіння бурякового жому в активних гідродинамічних
режимах, можливістю віднесення частинок матеріалу з сушильної камери, а
також техніко-економічними показниками процесу.
Критеріями оцінки впливу вхідних факторів на процес сушіння
бурякового жому є: Y1 - питомі енерговитрати процесу сушіння, віднесені на 1
кг випаровування вологи, (кВт ∙ год) / кг; Y2 - вологонапруження сушильної
камери, кг / (м3 ∙ год).

Вибір критеріїв оцінки Y обумовлений їх найбільшою значущістю для
процесу сушіння бурякового жому. Так, Y1 визначає енергоємність процесу і є
важливим показником в оцінці його енергетичної ефективності, Y2 визначає
продуктивність процесу сушіння і безпосередньо пов'язаний з його швидкістю.
Число дослідів в матриці планування для чотирьох вхідних параметрів одно 32.
Порядок дослідів рандомізовані за допомогою таблиці випадкових чисел, що
виключає вплив неконтрольованих параметрів на результати експерименту. при
їх обробці застосовуємо наступні статистичні критерії: Кохрена, Стьюдента,
Фішера [43]. В результаті отримуємо нелінійні рівняння регресії, описують
даний процес:
(3.4)
(3.5)
Аналіз рівнянь регресії (3.4) і (3.5) дозволяє виділити фактори, що
впливають на даний процес. На критерії оцінки найбільший вплив робить
температура сушильного агента на вході в сушильний барабан, найменше -
частота обертання сушильного барабана. Причому знак «плюс» перед
коефіцієнтом при лінійних членах вказує на те, що при збільшенні вхідного
параметра значення вихідного параметра збільшується.
Ступінь впливу параметрів відносно друг друга в рівнянні (3.4):
b1:b2 = 4,12; b1:b3 = 1,32; b1:b4 = 6,55; b3:b2 = 3,11;
b3:b4 = 4,94; b2:b4 = =1,58.
Ступінь впливу параметрів відносно друг друга в рівнянні (3.5):
b1:b2 = 1,39; b1:b3 = 1,97; b1:b4 = 1,99; b3:b2 = 0,706;

b3:b4 = 1,007; b2:b4 = 1,427.
Отримані рівняння нелінійні.
В результаті виконання тридцяти двох дослідів отримано інформацію про
вплив факторів і побудована математична модель процесу, що дозволяє
розрахувати питомі енерговитрати і вологонапруження обсягу сушильного
барабана всередині обраних інтервалів варіювання вхідних факторів. Згідно з
критерієм оптимізації для прийняття остаточного рішення щодо вибору
оптимальних режимів досліджуваного процесу була вирішена компромісна
завдання (таблиця 3.2).
Таблиця 3.2
Оптимальні інтервали параметрів
Yi X1, К X2, м3/с X3, кг/м3 X4, об/хв.

min max min max min max min max

Y1 373 433 0,8 1,3 8 32 1 2,35

Y2 373 420 0,8 1,5 8 29 1 3

В результаті були отримані раціональні інтервали зміни параметрів:
Х1 =373…420 К;
Х2 =1,15…1,30 м3/с;
Х3 = 8…29 кг/м3;
Х4= 1,10…2,35 хв-1.
Для перевірки правильності результатів був поставлений ряд паралельних
експериментів. Отримані результати потрапляли в розраховані довірчі
інтервали за всіма критеріями якості. При цьому середньоквадратична помилка
не перевищувала 5,4%.
При постійних значеннях вмісту вологи і розмірів боку висушується
частки на кожному кроці методом машинного експерименту знайдені поточні
значення коефіцієнта фазового перетворення за умови максимального

коефіцієнт фазового перетворення в загальному вигляді є функцією вмісту
вологи і температури , ε=ε(и,Т). При збільшенні вологості ε різко збільшується,
при значній вологості ε~0, тобто волога переміщається в матеріалі, в
основному, у вигляді рідини. Пропонований метод розрахунку розподілу
температурних полів і полів вологоутримуючих при конвективному сушінні
бурякового жому в змінних режимах з використанням тривимірного рівняння
теплопровідності показав відповідність розрахункових і експериментальних
даних з похибкою моделювання 8-10%.

Рисунок 3.6 – Зміна лінійного розміру частинки

У низькотемпературну сушилу 2 надходить вологий буряковий жом,де
здійснюється його попередня сушка повітрям, що подається з теплообмінника-
утилізатора 6. Потім підсушений жом направляється в високотемпературну
сушилу 1,в якій відбувається остаточна сушка матеріалу перегрітою парою.

Рисунок 3.7 – Криві сушки і швидкості сушки
Таблиця 3.3
Експериментальні данні стаціонарної сушки бурякового жому
Найменування Позначення Одиниця Значення
параметрів виміру НС ВС
Час сушки хв. 6,0 9,0
τк
Початковий Uн кг/кг 5,0 3,0
вологовміст жому
Початкова тем.жому Тн °С 40 70
Питома теплоємність с Дж/(кг К) 3100 2400

жому
Щільність продукту ρо кг/м3 1050 1280

Коеф.теплопров. λ Вт/(м К) 0,45 0,55

жому
Тем.теплоносія Тс °С 80 140
Коєф.теплооб- α Вт/(м2 К) 16,3 46,6

міну з теплоносієм

Питома теплота rс кДж/кг 2300 -

пароутворення
Коеф. Фазового ε - 0-1 -
перетворення

4 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Вимоги безпеки до жомосушильних
установок на цукровому заводі

В якості типових жомосушилок прийнято барабанні сушильні апарати.
Вони оснащені допоміжним устаткуванням (транспортними і
пиловловлюючими пристроями, тягодувними машинами, приводами і так далі)
і засобами автоматики.
Сушку жому слід проводити так, щоб не знизилися його кормові
властивості. Сушений жом повинен мати рівномірну вологість (12 - 14%), не
містити сторонніх домішок, відповідати за якістю ОСТУ 18-22-82.
Температуру сушильного агента на вході в барабан слід підтримувати в
межах 800 - 900 °C, а на виході з нього - 120 - 140 °C.
Можливі деякі зміни температурного режиму сушки у бік підвищення
температури сушильного агента на вході в барабан і зниження її на виході з
установки. В цьому випадку виробляють промислові випробування
жомосушильної установки в новому режимі, встановлюють можливість
забезпечення номінальної продуктивності і пожаробезпеки, складають режимну
карту.
Експлуатація жомосушильної установки ГОСТ30971-2012:
1. Перед включенням жомосушильної установки в експлуатацію ретельно
перевіряють технічний стан всього устаткування і виконують пуск на
холостому ходу.

2. Приступають до розпалювання топки і прогрівання установки. Щоб
уникнути деформації металевих частин барабана його повільно прогрівають (1 -
2 години), поступово підвищуючи температуру газів, що виходять з сушарки,
до 70 - 80 °C.
3. Після прогрівання барабана включають всі транспортні пристрої і
подають віджатий жом на висушування.
4. Віджатий жом на малій швидкості живильного шнека завантажують в
барабан до тих пір, поки в кінці нього не з'явиться досить висушений жом. При
цьому підтримують температуру продуктів згорання палива 600 - 700 °C,
температуру газів, що відходять, - 90 - 100 °C і розрідження в димососа -
близько 300 Па (30 мм вод. ст.).
5. Коли з сушарки почне виходити досить висушений жом, збільшують
швидкість живильного шнека, підсилюють роботу топки і підвищують
температуру газів, що відходять, до 110 °C. При сталій роботі сушарки
швидкість живильного шнека доводять до номінальної. При цьому температуру
газів при вході в сушарку підвищують до 800 - 900 °C.
При нормальній роботі температуру вхідних в барабан газів підтримують в
межах 800 - 900 °C, а температуру газів, що відходять, - 120 - 140 °C,
розрідження за барабаном - 350 - 400 Па (35 - 40 мм вод. ст.).
6. В разі пониження температури відпрацьованих газів і виходу
недосушеного жому інтенсифікують роботу топки, і лише після цього
зменшують швидкість завантаження жому. При підвищенні температури
відпрацьованих газів перш за все збільшують завантаження жому і лише при
недоліку його знижують інтенсивність роботи топки.
7. Включення і виключення швидкостей у живильного шнека здійснюють в
послідовному порядку, дотримуючи при цьому проміжок часу близько 10 - 15
хв.; інакше барабан буде завантажений нерівномірно, що може привести до
виходу з сушарок недосушеного або пересушеного жому.
8. Жом висушують рівномірно, до вмісту в нім 12 - 14% вологи. Такий
продукт добре зберігається. Пересушений жом вологістю менше 10% дуже

ламкий, легко кришиться і стирається як в самому барабані, так і в
транспортуючих пристроях, утворюючи багато дрібних часток і пил, що
обумовлює збільшення втрат. Пересушений жом погано брикетується. Крім
того, пересушування приводить до збільшення витрати палива і зменшення
продуктивності сушарки.
9. При пониженні температури відпрацьованих газів з сушарки виходитиме
вологий жом. Якщо вологість його більше 14%, жом вважається браком.
Направляти його на склад не можна. В цьому випадку жом повертають в
завантажувальну камеру, одночасно підвищують температуру продуктів
згорання палива і зменшують швидкість завантаження.
При виході вологого жому доцільно також на короткий час зменшити
розрідження в барабані, трохи прикривши шибер перед димососом. Сушильний
барабан, що має окрему топку, не можна зупиняти з досушуваним в ньому
жомом, оскільки жом може спалахнути.
10. При роботі сушарки стежать за рівномірною подачею віджатого жому в
барабан, підтримкою нормальної температури вхідних і відпрацьованих газів,
роботою механізмів і за тим, щоб підпірний пристрій сушарки був заповнений
на 1/3 діаметра барабана, а сушений жом виходив тільки через центральний
отвір улітку.
11. При перервах у подачі жому в барабан, подають його із запасу.
Одночасно з цим зменшують інтенсивність роботи топки і знижують
температуру вхідних газів впусканням повітря через бічні шибери топки.
12. В разі загоряння жому в сушарці негайно гасять вогонь і відновлюють
роботу топки лише після закінчення 10 - 15 хв. після його ліквідації,
приступаючи до завантаження барабана жомом на малій швидкості. При появі з
барабана нормального жому, тобто без домішки що обвуглився, його подають
через віси на складі. Потім звичайним способом доводять роботу сушарки до
нормального режиму.
13. Після закінчення сезону виробництва, коли потік жому з дифузійної
установки припинився, сушильний барабан повинен обертатися до тих пір,

поки з нього не вийде весь жом. Після цього зупиняють барабан і
транспортуючі пристрої для висушеного жому і дають барабану повільно
вихолонути.
Догляд за рухомими механізмами жомосушильного відділення
ГОСТ30971-2012:
1. Частини рухомих механізмів, що труться, регулярно перевіряють, а
підшипники не рідше чим через 2 години, заливаючи змащувальне масло у міру
потреби.
2. Щоб не погнути планки або граблі конвеєрів, жом подають рівномірно,
уникаючи їх перевантаження.
3. Шнеки закривають, щоб оберегти їх від попадання твердих сторонніх
предметів (заліза, каменів, дерева і ін.).
4. У ланцюгових елеваторах і конвеєрах ланцюги, що ослабли, підтягують
шляхом пересування барабана в паралелях (натяжках). Стежать, щоб всі кінцеві
ролики на планках конвеєрів легко оберталися, для чого своєчасно очищають їх
від пилу і змащують.
5. Направляючі елеватора для сушеного жому, особливо при похилому
положенні їх, схильні до сильного стирання внаслідок попадання разом з
жомовим пилом, яким вони покриваються, частинок золи. Тому корисно між
деякими кишенями елеватора укріпити щітки для змітання пилу з тих, що
направляють.
6. Зважаючи на запиленість приміщень жомосушильного відділення
періодично (не рідше за один раз в зміну) відбувається обдування
електродвигунів.

4.2 Вимоги безпеки при роботі топкового пристрою (печі)
жомосушильних установок
ГОСТ Р 50969-96, ГОСТ 17.23.01-78
Як сушильний агент жомосушильних установок використовують продукти
згорання рідкого (мазут) і газоподібного (природний газ) палива.

Топковий пристрій має бути оснащений контрольно-вимірювальними
приладами і засобами автоматичного контролю і регулювання.
Автоматично контролюють: температуру топкових газів на вході в
сушильний апарат, температуру в зонах топки, тиск в томливо проводі, тиск
повітря, що подається на горіння, тиск палива в пальників, розрідження в топці
і перед димососом, наявність факела в топці, витрата повітря на
охолоджування, витрату повітря на горіння.
Автоматично регулюють: тиск палива перед пальниками, температуру
газів на вході в сушильний апарат, співвідношення паливо-повітря,
розрідження в топці.
Схема автоматики повинна передбачати можливість дистанційного
керування процесом горіння палива і засобу автоматики безпеки.
Пуск топки в роботу.
1. Оглядають робоче місце і прибирають всі сторонні предмети, що
заважають обслуговуванню топки. Забороняється зберігати біля топки
предмети, що не мають відношення до її обслуговування або захаращуючі
проходи. Довкола топки має бути вільний прохід шириною не менше 1,5 м.
2. Видаляють з топки і газоходів сторонні предмети і переконуються в
справності шиберів і заслінок на воздуховодах і газоходах.
3. Перевіряють справність обмурівки топки, пристроїв пальників і
контрольно-вимірювальних приладів, а також - чи щільно закриті всі крани і
засувки паливних трубопроводів.
4. Щільно закривають всі люки і лази топки і газоходів.
5. Контролюють справність вибухових клапанів топки і газоходів, а також
вихлопних труб цих клапанів, що оберігають персонал від опіків.
6. Оглядають мазутне господарство і перевіряють його справність.
7. Оглядають і перевіряють готовність до пуску вентиляторів "первинного"
і "вторинного" повітря.
8. Візуально оцінюють стан димососа. Провертають ротор уручну і
переконуються у вільному його обертанні.

9. Включають димосос і переконуються, що в топці печі є тяга.
10. Включають вентилятори.
Вентилятори і димососи включають при повністю закритих шиберах, а
потім, через 2 - 3 хв. після включення вентиляторів, поступово відкривають
шибери і регулюють тиск або розрідження, що створюється цим устаткуванням
в мережі. 11. Підтримують мінімальне розрідження в топці 20 - 30 Па (2 - 3 мм
вод. ст.).
12. Ретельно вентилюють топку перед її розжигом. Для цього відкривають
повітряні заслінки пальників, заслінку на повітряні відводи "вторинного"
повітря і всі люки. Топку вентилюють протягом 10 - 15 хв. До закінчення
вентилювання до неї не можна входити з відкритим вогнем.
Розжиг топки при спалюванні мазути ГОСТ 17.23.01-78
1.Перевіряють наявність ручних розпалювальних факелів, зроблених із
залізного прутка з навитим на кінець азбестом, паклею або ганчіркою, і ємності
з гасом або соляровим маслом для змочування розпалювальних факелів.
2.Прогрівають мазутопровід.
3.Прогрівають мазут в збірці. Відкривають вентилі рециркуляційного
трубопроводу. Включають мазутний насос і приступають до прокачування
мазуту через рециркуляційний трубопровід. Перевіряють температуру мазути в
трубопроводі в печі і, якщо вона недостатня, збільшують нагрів мазути в збірці
або в підігрівачі. Температура мазути в рециркуляційній лінії в печі має бути в
межах 110 - 120 °C.
4.Вентилюють газоходи протягом 10 - 15 хв.
5.Вводят у топку розпалювальний факел через амбразуру (фурму) того
пальника, який потрібно запалити. Потім прочиняють мазутний вентиль перед
форсункою цього пальника. Регулюючи відкриття мазутного вентиля і
повітряного шибера, налагоджують горіння так, щоб корінь факела знаходився
в топковій амбразурі і починався відразу біля форсунки. Колір факела має бути
білим з жовтуватим відтінком.

6. Забороняється розжиг топки без дозволу начальника жомосушильного
відділення або іншої особи, відповідальної за його роботу.
7. Розпалюючи форсунку, не можна знаходитися навпроти віконець і
розпалювальних люків, щоб не постраждати від випадкового викиду полум’я.
Розжиг топки при спалюванні природного газу ГОСТ 17.23.01-78
1. Одночасно з вентилюванням топки продувають газопровід і газовий
колектор. Продування газопроводу здійснюють через продувальні свічки,
встановлені перед газовими пальниками. Крани перед пальниками закривають,
а крани продувальних свічок і крани на газопроводах від свічок до введення
відкривають. Регулювальник тиску може бути при цьому налаштований на
необхідний тиск, а запобіжний клапан - відкритий. Продування ведуть до тих
пір, поки повітря не вийде з газопроводу і не заповниться газом.
Кінець продування визначають аналізом: відбирають в газоаналізатор
пробу газу з газопроводу біля пальника і встановлюють вміст кисню в газі. При
вмісті менше 1% кисню продування можна вважати закінченим, при більшій
його кількості продування слід продовжувати і через деякий час повторно
зробити аналіз газу.
За відсутності газоаналізатора закінчення продування можна визначити
таким чином. Переносний запальник поміщають у відро або в банку з мильною
водою, через яку пропускають деяку кількість газу, - до утворення мильної
піни. Потім кран запальника закривають і його виймають з відра. Мильні
міхури, заповнені газом, підпалюють сірником за межами котельні.
Якщо газ в мильній піні запалає без бавовни, продування газопроводу
можна вважати закінченим. Якщо газ не запалав зовсім або запалав з бавовною,
продування слід продовжувати до наступної перевірки.
2. Перш, ніж запалити пальники, перевіряють тиск газу в газопроводі перед
піччю і тиск повітря, а також наявність розрідження в топці. Переконуються у
відсутності витоків газу з газопроводів і арматури. При виявленні за допомогою
мильної емульсії, а також на дотик і по запаху витоку газу його швидко
видаляють.

3. Після вентилювання топки збавляють тягу в ній до 10 - 20 Па (1 - 2 мм
вод. ст.), закривають повітряні заслінки пальників і люки.
4. Запалюють запальник і вводять в люки пальники. Повільним відкриттям
регулювальної засувки пальника подають газ. Після того, як він спалахне,
відкривають повітряну заслінку пальника. Відключаючи пристрій на
газопроводі перед пальником дозволяється відкривати лише після того, як
піднесли до неї запальника.
При запаленні пальника в топку подають мінімальну кількість повітря, що
забезпечує повне згорання газу і що виключає відрив полум'я в пальника.
5. Якщо при запаленні (або в процесі регулювання або роботи) пальника
відбувається відрив, проскакування або загасання полум'я, то перед повторним
запаленням її, після усунення неполадок, топка має бути знов провентильована
6. При запаленні пальника потрібно стояти збоку від амбразури.
7. При запаленні пальників подачу газу і повітря регулюють поступово і
плавно так, щоб полум'я не коптило.
8. Після запалення одного пальника так само запалюють наступну.
Правила експлуатації топки ГОСТ 17.23.01-78
1. При нормальній роботі топки підтримують наступні параметри:
Тиск газу в пальників, кПа (мм рт. ст.) – 20 (150)
Тиск повітря в газових пальників, Па (мм вод. ст.) – 800 (80)
Тиск повітря перед форсунками повітряного розпилу мазути, Па (мм вод.
ст.) – 1500 (150)
Тиск повітря перед форсунками повітряного розпилу мазути, °C – 110-120
Розрідження в топковій камері, Па (мм вод. ст.) 20 - 30 (2 - 3)
Розрідження перед сушильним барабаном, Па (мм вод. ст.) –50-100(5 - 10)
Розрідження за сушильним барабаном, Па (мм вод. ст.) –300 - 400 (30 -
40)
Температура газів на виході з топки (перед сушильним барабаном), °C
850 - 900
Температура газів перед димососом (за сушильним барабаном), °C 130 – 140.

2. Приймаючи зміну, оглядають паливне господарство, переконуються в
справності працюючих форсунок і у відсутності коксових відкладень на
форсунках і амбразурах.
3. Теплове навантаження топки регулюють зміною кількості поступаючого
палива і повітря в наступній послідовності:
а) при спалюванні мазути - для збільшення навантаження спочатку
збільшують тягу, потім подачу повітря і, нарешті, мазути; для зменшення
навантаження спочатку збавляють подачу мазути, потім повітря і, нарешті,
тягу;
б) при спалюванні природного газу - додають спочатку газ, потім повітря, а
зменшують спочатку повітря, а потім газ.
4. Тягу за топкою регулюють так, щоб розрідження в ній складало 20 - 30
Па (2 - 3 мм вод. ст.).
5. Розрідження у верхній частині об'єму топки не має бути нижче 15 - 20
Па (1,5 - 2,0 мм вод. ст.); необхідно стежити за тим, щоб полум'я або димові
гази не вибивалися з топки або газоходів. Видування полум'я з топки свідчить
про недолік тяги. В цьому випадку тягу збільшують.
6. Топковий процес регулюють відповідно до режимних карт, складених
для роботи жомосушильної установки за результатами її промислових
випробувань
7. Температуру газів за топкою підтримують в межах 850 - 950 °C залежно
від навантаження, регулюючи подачу в топку вторинного повітря.
8. Якщо полум'я коптить, це свідчить про надлишок палива і недолік
повітря.
9. Подачу первинного повітря до окремих пальників регулюють,
орієнтуючись по вигляду факела, його довжині, заповненню об'єму топки і
забарвленню.
При недоліку повітря, коли тиск у воздуховодах перед регістрами падає,
факел подовжується і набуває темно-жовтого забарвлення, на його кінці
з'являються темні смуги ("димні язики").

10. Контролюють процес горіння, добиваючись, щоб:
а) факел заповнював топкову камеру, але не затягувався в газоходи;
б) кінці факела були чистими і не мали темних смуг;
в) у факелі не було великої кількості крупних "мушок" (крапок, що
світяться).
11. Якщо при спалюванні мазути в корені факела з'явилися однобокі чорні
смуги, продувають мазутний ствол форсунки парою або виймають його для
прочищення. За наявності у факелі "мушок" слід підвищити тиск первинного
повітря або збільшити підігрівання мазуту. Якщо ці заходи не дають
задовільного результату, припиняють подачу мазуту, витягують ствол
форсунки і перевіряють, чи не засмічений мазутний наконечник, чи немає
коксової нагари в завихровій форсунки.
Після очищення форсунки факел має бути світлого солом'яно-жовтого
кольору.
12. При появі диму необхідно:
а) збільшити надлишок повітря в топці, тобто підвищити тиск повітря
перед пальниками, одночасно додавши тягу;
б) підвищити температуру мазути перед форсунками, якщо вона нижча за
допустиму межу.
Якщо всі заходи виявилися недостатні, зменшують подачу мазуту.
13. Регулюючи процес горіння мазуту, потрібно враховувати наступне:
а) амбразура повинна працювати як запальний конус, інтенсивно
обігріваючий корінь факела;
б) все повітря необхідно подавати до кореню факела;
в) завихрення мазутно-повітряного потоку як в амбразурі, так і в топці, є
вельми ефективним заходом для вдосконалення топкового процесу.
14. В процесі роботи топки уважно стежать за роботою пальників,
герметичністю з'єднань паливо - дроту і арматури.
15. Систематично контролюють стан амбразур форсунок і не допускають
утворення на них коксових наростів.

16. Стежать за надійністю ущільнення обмурівки, усуваючи підсоси
повітря.
17. Спостерігають, щоб не було оплавлення, вифарбовування, випучення
або руйнування обмурівки топки. В разі появи ознак оплавлення обмурівки
збільшують подачу вторинного повітря через люки.
18. Заборонено залишати без нагляду включені в роботу, а також
експлуатувати несправні топки і працювати за відсутності тяги.
Зупинка топки.
При зупинці топки, що працює на природному газі, пальники гасять по
черзі в послідовності, зворотній їх розпалюванню:
1. Припиняють подачу повітря і потім газу.
2. Відкривають газ на свічку на газопроводі до пальника і закривають
замочну засувку останньої.
3. Після відключення пальника щоб уникнути її викривлення прочиняють
повітряну заслінку.
4. Як тільки всі пальники будуть відключені, відкривають кран на свічку на
газовому колекторі і закривають головну замочну засувку топки.
5. Зупиняють вентилятор, а потім димосос.
6. При зупинці топки, що працює на мазуті, спочатку припиняють подачу
палива, а потім повітря.

ВИСНОВКИ
Розроблено методи аналізу процесу сушіння бурякового жому,
продуктів та відходів перегрітою парою в межах моделі зневоднення
суцільного капілярно-пористого середовища.
Аналіз енергетичної ефективності сушильних установок, що входять до
складу теплотехнологічного сушильного комплексу, у тому числі розроблено
комплексну методику аналізу енергетичної ефективності теплотехнологічного
комплексу, що передбачає спільне застосування першого та другого законів
термодинаміки.
Розроблений метод аналізу енергетичної недосконалості дає змогу
визначити «внутрішні» та «зовнішні» причини недосконалості
теплотехнологічних систем сушильних установок, а також комплексні
показники ефективності в межах принципу необоротності процесів.
Регідратаційна здатність усіх висушених зразків жому незалежно від
температури та способів сушіння відповідає дсту 4647:2006. за більш
зруйнованої структури рослинного матеріалу він має кращі можливості до
відновлення початкових властивостей унаслідок поглинання вологи. проте
здатність поглинати вологу після сушіння є лише однією з необхідних умов, що
визначають якість кінцевого продукту: за надмірних температурних навантажень
руйнуються вітамінні комплекси та втрачається желеутворювальна здатність
бурякового пектину. з урахуванням усіх факторів з точки зору кінцевого
використання готового продукту стає пріоритетним той чи інший режим сушіння.
У результаті експериментального дослідження розроблено
залежності зміни концентрації нітратів у сировині, продуктах і відходах
харчових виробництв під час їх згущення та сушіння; аналіз результатів
свідчить про те, що концентрація нітросполук збільшується меншою мірою,
ніж концентрація сухих речовин, що, в свою чергу, вказує на одночасне
часткове розкладання нітросполук, а також їх видалення з леткими
сполуками.
Завдяки сушінню попередньо зневоднених продуктів можна істотно
зменшити витрату енергоресурсів з одночасним підвищенням якості висушених
продуктів.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1.Заяц Ю.А., Крамар В.Г. Сушка и гранулирование жома – резерв
повышения экономической эффективности в сахарной промышленности //
Сахар – 2005. - №1. – С. 14-16.
2.Спичак В.В., Анананьева П.А., Кувардина Е.М. Получение и условия
хранения сухого свекловичного жома // Сахар – 2006. - №2. – С. 44-45.
3.Орлов В.Д., Заборсин А.Ф., Яровой С.Л. Производство сушеного
свекловичного жома. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. 115 с.
4.Гартман Т.Н. Компьютерное моделирование энерго- и
ресурсосберегающих химических производств // Программные продукты и
системы – 2002. - № 4.
5.Инструкция по ведению технологического процесса свеклосахарного
производства: Утв. М-вом пищ.пром-ти СССР 11.05.85. − М.: Издана ВНИИ
сахарной пром-ти. − 1985. − 372 с.
8.Кушнырёв В.И., Лебедев В.И., Павленко В.А. Техническая термодинамика и
теплопередача. - М: Стройиздат, 1986. - 464 с.
9.РД 34.25.514-96 Методические указания по составлению режимных карт
котельных установок и оптимизации управления ими. - РАО "ЕС России". –
1996. - 56 с.
10.Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред.
М.О.Штейнберга. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1992.-672 с
11.Фролов С.А. Машиностроительное черчение. - М.:“Машиностроение”, 1981.
12.Ванін В.В., Бліок А.В., Гнітецька Г.О. Оформлення конструкторської
документації: Навч. Посіб., 3-є вид. –К.: Каравела, 2004. – 160 с.
13.Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизація и технические измерения.
–М.: Машиностроение, 1979-343с.
14.Саранча Г.А. Основи взаємозамінності та стандартизації. – К.: ”Либідь“,
1992.
15.Анурьев В.І. Справочник конструктора-машиностроителя. – М.:
Машиностроение, 1982. (Т.1. – 729 с, Т.2. – 582 с., Т.3. – 576 с. )

16.Соколов В.И. Основи расчета и конструирования деталей и узлов пищевого
оборудования. – М: Машиностроение, 1970, 432с.
17.Харламов С.В., Конструирование технологических машин пищевых
производств. – М.: Машиностроение, 1978.
18. Островский Э.В., Эйдельман Е.В. Краткий справочник конструктора
продовольственных машин. – М.: Агропромиздат, 1986. – 621 с.
19.Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебн – М:
Машиностроение, 1992.-672 с.
20. Спиваковский А. О., Дьячков В. К. Транспортирующие машины. М.,1983.-
487с.
21.Марон Ф. П., Кузьмин А. В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-
транспортных машин. Минск, 1977.- 271с.
22.Тетеревков А. И., Печковский В. В.Оборудование заводов неорганических
веществ и основы проектирования. Минск,1981.- 335с.
23.Романов П. Г., Курочкина М. И., Моджерин Ю. Я., Смирнов Н. Н. Процессы
и аппараты химической промышленности. М., 1989.- 559с.
24.Верхола Л.А., Заєць Ю.О., Куценко Б.А. Сучасні ротаційні дифузійні
апарати // Цукор України. - 1996. - № 1. - С. 9-12.
25.Винюков Д.М. Диффузионный аппарат ДА-3Т // Сахарная
промышленность. - 1996. - № 6. - С. 20-21.
26.Инструкция по определению производственной мощности сахарных
заводов //ВНИИСП - Киев - 1986. – 86 с.
27.Серегин А.А. Колонные диффузионные установки нового поколения
ЭКА//Сахар 2004 №1 с. 35- 39
28.Концепции повышения эффективности АСУ ТП при производстве сахара в
Украине. Ляшенко С.А., Ляшенко А.С., Беляева И.С. Вісник Харківського
національного технічного університету сільського господарства імені Петра
Василенка. “Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних
і харчових виробництв”. – Харків, Вип. 74. 2008. – С. 54-63.

29. Шляхи покращання умов праці при виробництві цукру, Ляшенко С.О.,
Ляшенко О.С., Фесенко А.М., Беляєва І.С. Вісник Харківського
національного технічного університету сільського господарства імені Петра
Василенка. «Механізація сільськогосподарського виробництва». Харків. Том.
2.-2012. - С.217-231.
30.Поберейко Б.П. Вплив анізотропії деревини на залежність
диференціальної усадки з напружено-деформівним станом у висушуваних
пиломатеріалах / Б.П. Поберейко, Я.І. Соколовський // Науковий вісник
УДЛТУ. — 2002. — Bип. 12.5. — С. 162-167.
31.Соколовський Я.І. Дослідження плоского напружено- деформативного
стану деревини в процесі сушіння / Я.І. Соколовський // Науковий вісник
УДЛТУ. — 1997. — Bип. 8. — С. 161-168.
32.Соколовський Я.І. Аналіз напружено-деформативного стану пиломатеріалів
в процесі сушіння / Я.І. Соколовський // Науковий вісник УДЛТУ. — 1998.
— Bип. 8.1. — C. 156-165.
33.Кулешик Я.Ф. Дослідження повних поверхневих напружень, що
виникають при сушінні букових заготовок / Я.Ф. Кулешик, В.М. Ганцюк //
Науковий вісник УДЛТУ. — 2000. — Bип. 9.13. — С. 75-78.
34.Соколовський Я.І. Результати експериментальних досліджень оберненої
повзучості та складових деформацій деревини поперек волокон / Я.І.
Соколовський, М.В. Дендюк // Лісове господарство, лісова та паперова
промисловість. — 2002. — Bип. 27. — С. 73-77.
35.Соколовський Я.І. Моделювання деформаційно-релаксаційних процесів у
деревині під час сушіння / Я.І. Соколовський, М.В. Дендюк, Б.П.
Поберейко // Науковий вісник УДЛТУ. – 2004. – Bип. 14.1. — С. 48-57.
36.Соколовський Я.І. Чисельне моделювання деформаційно-
релаксаційних і тепломасообмінних полів у висушуваній деревині методом
скінченних елементів / Я.І. Соколовський, А.В. Бакалець // Науковий вісник
УДЛТУ. — 2005. — Вип. 15.4. — С. 148-155.
37.Пижурин А.А. Оптимизация технологических процессов

деревообработки / А.А. Пижурин. — Москва: Лесная промышленность, 1975.
—312 с.

38.Шубин Г.С. Физические основы и расчет процессов сушки
древесины / Г.С. Шубин. — Москва: Лесная промышленность, 1973. — 248 с.
39.Буляндра О.Ф. Нові режими сушіння жому / О.Ф. Буляндра,

Н.В. Іващенко, В.М. Пахомов // Харчова і переробна промисловість. – 1997. –

№ 3. – С. 33–34.

40.Заяц Ю.А. Сушка и гранулирование жома – резерв повышения
экономической эффективности в сахарной промышленности / Ю.А. Заяц,
В.Г. Крамар // Сахар – 2005. – №1. – С. 14-16.

41. Черевко А.И. Новая технология сушки пищевых продуктов/ А.И.
Черевко, Н.И. Погожих, В.А. Потапов, С.С. Иващенко // Питание и
общество.– 1997.– №3.– С.33-35
42.Орлов В.Д. Производство сушеного свекловичного жома/ В.Д. Орлов,
А.С. Заборсин, С.Л. Яровой. – М.: Легкая и пищевая пром-сть,1983. – 112 с.
43.Демина Н.В. Возможность использования вторичных сырьевых ресурсов
свеклосахарного производства для дальнейшей переработки / Н.В.
Демина, Л.В. Донченко, С.Е. Ковалева // Научный журнал Кубанского ГАУ. –
2006. – № 2. – С. 58–62.
44.Орлов В.Д. Резервы экономии топлива в жомосушильном
производстве / В.Д. Орлов. – М., 1982. – 36 с. – (Обзор. информ. /
ЦНИИТЭИпищепром; 1982, вып. 16).
45.Комбинированная сушилка свекловичного жома / А.А. Копытин и др. //
Сахар. пром-сть. – 1993. – № 3. – С. 17–19.
46.Шевцов А.А. Кинетика процесса сушки свекловичного жома
перегретым паром в импульсном виброкипящем слое / А.А. Шевцов,
А.В. Дранников, С.А. Барышников, Ю.В. Фурсова // Сахар. – 2007. – № 4. – С.
28-29

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets