Proiectarea unui elevator de cereale: 6 întrebări de clarificat înainte de selectarea echipamentelor
Atunci când este vorba despre proiectarea unui elevator de cereale nou sau reconstrucția unuia existent, primul aspect care trebuie luat în considerare este productivitatea: câte tone pe oră trebuie să recepționeze, să transporte sau să expedieze întreprinderea.
Însă, pentru elaborarea schemei tehnologice, acest lucru nu este suficient. Trebuie luate în considerare traseele de deplasare a cerealelor, simultaneitatea operațiunilor, particularitățile culturilor, funcționarea nodurilor tehnologice și necesitatea rezervării. Logica proiectării schemei tehnologice urmează exact această succesiune: de la datele inițiale și trasee până la calculul capacităților și selectarea echipamentelor.
Întrebare: Ce oferă, în final, o schemă tehnologică proiectată corect?
Aceasta permite ca, încă înainte de achiziționarea și instalarea echipamentelor, să se stabilească:
— pe ce trasee se vor deplasa cerealele;
— ce operațiuni pot fi efectuate simultan;
— unde sunt necesare capacități de stocare tampon;
— ce productivitate a echipamentelor este necesară în diferite sectoare;
— unde este necesară rezervarea;
— ce particularități ale culturilor trebuie luate în considerare.
Aceste decizii determină ulterior structura schemei tehnologice și configurația echipamentelor.
Cu ce începe proiectarea unui elevator de cereale?
Cu datele inițiale.
Trebuie determinate volumele de recepție și expediere, tipurile de culturi, durata de funcționare a liniilor, necesitatea uscării și curățării, precum și numărul de loturi care urmează să fie recepționate, depozitate sau expediate simultan.
În continuare, se stabilesc principalele noduri tehnologice și conexiunile dintre acestea: recepție, curățare, uscare, depozitare și expediere. Se formează traseele de deplasare a cerealelor și se stabilește care dintre acestea trebuie să funcționeze simultan. Ulterior, se efectuează calculele pe baza cărora se determină numărul și productivitatea echipamentelor de transport și tehnologice.
Prin urmare, selectarea echipamentelor reprezintă etapa următoare după stabilirea logicii de funcționare a întreprinderii.
Trasarea traseelor
După stabilirea listei nodurilor necesare și ținând cont de condițiile amplasamentului viitoarei întreprinderi (inclusiv viziunea beneficiarului privind amplasarea diferitelor obiective), nodurile sunt reprezentate schematic pe hârtie sub formă de blocuri. Apoi, prin săgeți, sunt indicate conexiunile dintre acestea, formând schema de principiu a traseelor de deplasare a cerealelor în cadrul viitoarei întreprinderi. Pentru extinderea sau reconstrucția întreprinderilor existente, algoritmul este similar, însă schema trebuie să țină cont de amplasarea și destinația construcțiilor existente.
Dacă este necesară o productivitate de 200 t/h, pot fi selectate toate echipamentele pentru 200 t/h?
La prima vedere, logica pare simplă: dacă întreprinderea are nevoie de o productivitate de 200 t/h, toate liniile de transport și nodurile tehnologice pot fi proiectate pentru aceeași capacitate de 200 t/h. În practică, o astfel de abordare duce adesea fie la apariția unor „puncte înguste”, fie, dimpotrivă, la o creștere nejustificată a capacității echipamentelor.
Motivul este că productivitatea nominală nu ia în considerare toate condițiile reale de funcționare. De exemplu, la recepția cerealelor umede și cu impurități direct din câmp, productivitatea reală a echipamentelor de transport poate fi cu 30–40% mai mică decât în cazul cerealelor uscate și curățate. Se modifică fluiditatea, densitatea în vrac și rezistența la deplasarea produsului, astfel încât același echipament funcționează efectiv într-un regim diferit.
Un exemplu și mai relevant este nodul de uscare. La uscarea porumbului cu o umiditate inițială de 28–30%, productivitatea uscătorului de cereale poate scădea de 2–2,5 ori. În plus, performanța acestuia este influențată de temperatura și umiditatea aerului ambiant. Prin urmare, la elaborarea schemei tehnologice este important să se ia în considerare nu doar productivitatea nominală a uscătorului, ci și capacitatea sa reală de procesare în anumite regimuri de funcționare. Pentru sincronizarea fluxurilor pot fi necesare capacități tampon, iar echipamentele de transport ale nodului de uscare trebuie să dispună de o rezervă de productivitate corespunzătoare și justificată tehnologic.
Totuși, această rezervă nu trebuie să ducă la supradimensionare. În caz contrar, beneficiarul va primi echipamente mai scumpe, o putere instalată mai mare, o sarcină suplimentară asupra rețelei electrice și costuri de exploatare mai ridicate.
Prin urmare, productivitatea elevatorului de cereale nu poate fi proiectată după principiul „o singură valoare pentru toate echipamentele”. Trebuie calculat întregul traseu al produsului — de la recepție și curățare până la uscare, depozitare și expediere — ținând cont de caracteristicile reale ale cerealelor și de capacitatea de procesare a fiecărui nod tehnologic.
De ce sunt necesare buncărele tampon în schema tehnologică?
Acestea ajută la sincronizarea echipamentelor care funcționează cu productivități diferite sau în regimuri diferite.
În nodul de uscare, rezerva de cereale umede asigură alimentarea stabilă a uscătorului. Capacitatea buncărelor pentru cereale umede se recomandă a fi dimensionată pentru 8–24 de ore de funcționare continuă a uscătorului. Buncărele amplasate după uscător pot acumula cerealele uscate în timp ce linia de transport este utilizată pentru alte operațiuni.
Un alt exemplu este încărcarea în autocamioane.
În timp ce un camion părăsește punctul de încărcare, iar următorul îi ia locul, este de preferat ca fluxul de transport să nu fie oprit. Prin urmare, capacitatea buncărelor tampon se calculează ținând cont de capacitatea camionului de calcul și de o rezervă suficientă pentru funcționarea continuă a echipamentelor de transport timp de cel puțin 30 de minute.
Astfel, capacitățile tampon permit utilizarea mai eficientă a productivității liniei.
Este mai bine să instalați separatorul înainte sau după uscător?
Nu există o soluție universală.
Înainte de uscare, este recomandată îndepărtarea impurităților grosiere din cereale. După uscare, poate fi necesară curățarea principală pentru eliminarea impurităților ușoare și fine sau a boabelor sparte. Prin urmare, schema tehnologică poate prevedea trasee diferite, în funcție de starea materiei prime și de rezultatul necesar al curățării.
Există și un factor economic. După uscare, eficiența curățării poate fi mai mare, însă impuritățile care ar putea fi separate mai devreme vor necesita, de asemenea, energie pentru uscare.
În limbajul proiectanților, acest lucru este formulat simplu: „uscarea deșeurilor costă bani”.
Prin urmare, poziția separatorului este determinată de funcția sa în schema concretă: curățare preliminară, curățare principală sau pregătirea cerealelor înainte de expediere.
De ce este important să se știe din timp cu ce culturi va lucra întreprinderea?
Proprietățile tehnologice ale diferitelor culturi influențează uscarea, curățarea, vitezele admisibile de transport, unghiurile echipamentelor gravitaționale, etanșeitatea echipamentelor și deteriorarea cerealelor.
Pentru floarea-soarelui, de exemplu, trebuie luat în considerare un unghi mai mare de înclinare a conductelor gravitaționale. Pentru rapiță este importantă etanșeitatea îmbinărilor. Mazărea, fasolea, soia și lintea necesită un transport mai delicat. În cazul porumbului, se acordă o atenție deosebită uscării și reducerii deteriorării boabelor.
Este importantă și funcționarea simultană. Dacă întreprinderea intenționează să recepționeze simultan două culturi fără amestecarea acestora, schema tehnologică trebuie să asigure două fluxuri independente, chiar dacă, din punctul de vedere al productivității totale, unul singur ar fi suficient.
Este necesară dublarea traseelor de transport?
Acest lucru este determinat de cerințele specifice ale fiecărei întreprinderi.
Un traseu de rezervă permite continuarea funcționării în cazul opririi sau reparației unuia dintre elementele echipamentelor de transport. În același timp, dublarea traseelor crește numărul de transportoare, clapete și alte echipamente și complică schema tehnologică.
Prin urmare, necesitatea rezervării este discutată înainte de începerea proiectării și este stabilită în caietul de sarcini.
Un echilibru similar este necesar și în cazul utilizării sistemelor gravitaționale. Acestea permit utilizarea gravitației pentru deplasarea cerealelor, însă înălțimea excesivă a elevatoarelor cu cupe și traseele gravitaționale lungi pot îngreuna întreținerea ulterioară.
Prin urmare, fiecare echipament sau traseu suplimentar din schemă trebuie să aibă un scop tehnologic concret.
Concluzie
Eficiența unei scheme tehnologice este determinată de funcționarea coordonată a tuturor nodurilor sale.
Recepția, transportul, curățarea, uscarea, depozitarea și expedierea trebuie să funcționeze ca un sistem unitar, ținând cont de regimurile reale de funcționare ale întreprinderii.
De aceea, o proiectare eficientă începe cu analiza procesului tehnologic, iar selectarea echipamentelor concrete devine rezultatul acestei analize.
