Стабілізація процесу підготовки зерна до помелу за допомогою дозаторів безперервної дії

Штітельман Б.А., провідний спеціаліст відділення Авід, канд. техн. наук

Стабілізація випуску зерна із силосів в підготовчому відділенні - запорука стійкості та ефективності технологічного процесу млина. Це доведено як закордонним досвідом, так і трьома десятиліттями успішної роботи борошномельних заводів на високопродуктивному комплектном обладнанні (ВКО). На цих підприємствах вперше у вітчизняній практиці були масово застосовані автоматичні стабілізатори потоку (вагового витрати) зерна, тепер відомі під маркою УРЗ-1 і УРЗ-2. З їх допомогою фірма «Бюлер», у якій радянський уряд купило ліцензію на виробництво ВКО, ще в середині ХХ століття вперше реалізувала прогресивний спосіб безперервної гідротермічної обробки (ГТО) зерна, який поширений тепер повсюдно.

Нагадаємо складові цього ефекту:

• Стабілізація компонентного складу помольної суміші. Установка стабілізаторів потоку під силосами неочищеного зерна дозволяє формувати суміш в млині, в безперервному режимі, за вагою, а не за обсягом, зі стабільним процентним вмістом компонентів.

• Стабілізація часу зволоження зерна і процентного співвідношення потоків на всіх етапах в будь-яких схемах ГТО аж до 1-ї драною системи. Для цього стабілізатори потоків з силосів формування суміші і 1-го зволоження через систему дистанційного автоматизованого управління взаємодіють з датчиками верхнього рівня зерна відповідно в силосах 1-го і 2-го зволоження. Силоси постійно заповнені вщерть, а зерно з них випускається з постійною продуктивністю. Залишається тільки нагадати, що час зволоження є час проходження зерна по силосу і визначається як частка від ділення постійної маси зерна в силосі на постійну ж продуктивність випуску.

• Стабілізація ефективності роботи зерноочисного обладнання на максимальному рівні. Постійні навантаження на маршрути очищення і зволоження зерна дозволяють правильно налаштувати і довго зберігати оптимальні кінематичні і пневматичні параметри машин, звівши до мінімуму недосіву, пересівання і забирає.

• Гомогенізація суміші при стабілізованою паралельному випуску зерна із силосів формування і зволоження. Цей простий, але дуже ефективний технологічний прийом, неможливий без стабілізаторів потоку, суттєво зменшує коливання в часі всіх середньозважених показників якості суміші, в тому числі і вологості.

• Стабілізація зволоження зерна. Вирішальну роль тут відіграє стабільна навантаження на зволожувальні машини і вже згадана гомогенізація помольної суміші. Як показує практика, на млинах, оснащених стабілізаторами потоку і найпростішими засобами настройки зволоження, розмах коливань вологості перед 1-й драною системою зазвичай не перевищує +/- 0.3%, а це в 3 - 4 рази менше, ніж на млинах, де випуск з силосів не стабілізований. Підкреслимо, що такий ефект досягається без застосування потокових вологомірів і складної автоматики дозування води!

Ось уже 30 років понад тисячу стабілізаторів УРЗ «вірою і правдою» служать на підприємствах Росії і пострадянського простору - тільки на одній млині продуктивністю 500 т зерна на добу встановлено від 24 до 28 таких пристроїв.

Сьогодні, як показує обстеження багатьох млинів - типових і реконструйованих в кінці ХХ століття - УРЗ повсюдно знаходяться в стані крайнього фізичного зносу і частково виведені з експлуатації. Це знижує ефективність помелу і створює проблеми ремонтним службам підприємств. У Росії УРЗ і запчастини до них не випускаються. Ситуацію дещо як пом'якшують обмежені поставки з України, де УРЗ виробляються з радянських часів.

Безумовно, переважна більшість УРЗ вимагає заміни. Але не тільки і не стільки через сильного фізичного зносу - сьогодні в рівній мірі важливий їх повний моральний знос. УРЗ є «клоном» швейцарського прототипу, який розроблений ще на початку 60-х років минулого століття. Для того часу це було виріб, цілком зроблене в технічному і економічному сенсі, але сьогодні УРЗ абсолютно не відповідає сучасним вимогам.

Перш за все - по метрологічних характеристик. У пристрої фактично відсутня повноцінна вимірювальна система - є тільки процентна шкала установки завдання. Тому похибка +/- 1.0%, записана в паспорті УРЗ, всього лише характеризує розмах відхилень навколо якогось середнього значення продуктивності. Фактичне ж значення продуктивності потоку може відрізнятися від заданого до +/- 25%, що виявилося ще при випробуваннях першої серійної партії УРЗ в 80-і роки, проведених за участю автора статті. Причини - дефекти виготовлення у нових виробів, знос важеля і лотка - у старих.

Не годиться сьогодні УРЗ і для роботи в схемах все більш розповсюджується однопоточному технології підготовки зерна з комбінованими машинами, де потрібно вже не 12 т / год, а 25-30 т / год стабілізованою продуктивності.

І чи не головне - сьогодні все більше промислових млинів оснащуються комп'ютерними системами автоматизації. Вони дають технологам можливість централізовано контролювати і дистанційно налаштовувати технологічний процес підготовки зерна. Але УРЗ до роботи в таких системах непридатні: в сенсі обміну даними з центральним комп'ютером вони «сліпі, глухі і німі» - такою є плата за простоту конструкції. Щоб відрегулювати випуск з силосів або просто переконатися, що на маршруті є зерно, потрібно, як і тридцять років тому, виходити в цех. А про реальний склад помольної суміші, фактичне процентному співвідношення компонентів суміші і сумарних навантаженнях на маршрути очищення і зволоження взагалі можна тільки здогадуватися.

Що являє собою сучасний стабілізатор потоку зерна і чим замінити сьогодні УРЗ на російських млинах?

Сучасний комплект обладнання борошномельного заводу включає в себе пристрої для автоматичної стабілізації вагового витрати зерна, як невід'ємний елемент технології. Відрізняючись конструктивними подробицями, марками електроніки і видом застосовуваних приводів, все стабілізатори, без винятку, влаштовані за схемою, показаної на рис. 1. У загальному корпусі працюють: вимірювальна частина - плоский або вигнутий лоток на датчику сили (як правило - тензометричні) сприймає тиск струменя зерна, пропорційне вагового витраті, і виконавча частина - регулююча заслінка з профільованим отвором, забезпечена пневматичним або електричним приводом, змінює подачу на лоток.

Регулює перетворювач формує сигнал витрати, порівнює його величину із завданням і усуває розходження, змінюючи положення заслінки за допомогою приводу.

Побудоване за такою схемою пристрій відноситься до класу вагових дозаторів безперервної дії. Призначення безперервного дозатора - поддержаніепостоянного вагового витрати, тобто стабілізація продуктивності потоку. сучасний дозатор , На відміну від УРЗ, має нормовані метрологічні характеристики і індикатор поточної продуктивності, здатний спілкуватися з віддаленим комп'ютером з інформаційних та фізичних каналах зв'язку. Дистанційно можна включати і вимикати подачу зерна, змінювати завдання по витраті, контролювати поточну витрату, показання лічильника маси минулого продукту, діагностувати стан дозатора і т.д.

Мал. 1. Функціональна схема сучасного стабілізатора вагового витрати зерна

Із зарубіжних дозаторів зерна для млинів, пропонованих на російському ринку, найбільш відомий дозатор-витратомір «Flowbalanser» MZAH - виріб швейцарської фірми «Бюлер». Дозатори інших зарубіжних постачальників є більш-менш вдалі спроби скопіювати швейцарський прототип. В першу чергу це відноситься до турецьких і китайських виробів.

а) б)
Мал. 2. Дозатор зерна «Альфа» ДЛТ-16: а) - вимірювально-дозуючий пристрій, б) - пульт управління

Російські безперервні дозатори для зерна випускає серійно ЗАТ «Весоизмерительная компанія« Тензо-М ». Вони зареєстровані в Держреєстрі засобів вимірювання, як дозатори типу «Альфа» модифікації ДЛТ (лоткові тензометричні). Виготовляються в трьох конструктивно різних виконаннях: ДЛТ-16, ДЛТ-40 і ДЛТ-100, відповідно з верхньою межею продуктивності 16, 40 і 100 т / год. Дозатор ДЛТ-40 призначений для роботи в нових лініях ГТО продуктивністю 25-35 т / год, ДЛТ-100 - для формування помольних сумішей в потоці на елеваторах. Дозатори мають оригінальну конструкцію, захищену російськими патентами.

Найбільшим попитом користується дозатор «Альфа» ДЛТ-16, розроблений саме для заміни УРЗ на типових млинах.

За структурою він повністю відповідає схемі, наведеній на рис. 1.

До складу дозатора (рис. 2) входять вимірювально-дозуючий пристрій (ІРУ) з тензометричним лотком і електрокерованої заслінкою, а також пульт управління (ПУ) з ваговим регулюючим перетворювачем - терміналом. ІРУ має «вічний» вимірювальний лоток, облицьований поліуретаном і абсолютно не чутливий до налипання пилу. Потужність приводу регулюючої заслінки всього 10 Вт, час повного ходу -10 с. Пилонепроникна двері корпусу ущільнена силіконовим профілем і закривається клиновим замком. ІРУ встановлюється під силосом, а ПУ може бути розміщений безпосередньо на корпусі ІРУ, як показано на рис. 3, або встановлений окремо на відстані до 100 м. Слід зазначити, що ПУ уніфікований для всіх виконань дозаторів модифікації ДЛТ. Застосування дозатора на підприємствах по зберіганню і переробці зерна дозволено відповідним органом державного нагляду.

Одного погляду на вимірювально-дозуючий пристрій досить, щоб переконатися - цей дозатор ідеально пристосований для заміни УРЗ. Вертикальний розмір, приєднувальні розміри патрубків, зміщення їх осей і інсталяційний фланець корпусу ідентичні УРЗ. Демонтаж УРЗ і установка на його місце дозатора, як показала практика, займає не більше півгодини. Для управління подачею зерна на маршрут з диспетчерської до ПУ досить підключити дроти живлення, від'єднані від електропневматичного клапана УРЗ. Додатково потрібно підвести до ПУ тільки шлейф харчування 220 В 50 Гц і дозатор готовий до роботи.

Таблиця 1

Межі дозування вказані
для зерна пшениці

Альфа-4-2
ДЛТ-16

Альфа-6.3-2
ДЛТ-16

Альфа-10-2
ДЛТ-16

Альфа-16-2
ДЛТ-16

Найбільша границя дозування, т / год

4.0

6.3

10.0

16.0

Найменша границя дозування, т / год

0.4

0.63

1.0

1.6

Межа відносної похибки,%

+/- 2.0

Діапазон робочих температур ºС

-20 ... .. + 40

Ступінь захисту по ГОСТ 14254,

IP65

Напруга живлення

220В 50Гц до 25ВА

Габаритні розміри, не більше, мм:
первинного перетворювача
пульта управління

590 х 400 х 450

400 х 300 х 220

Маса, не більше, кг:
Вимірювально-дозуючого пристрої
пульта управління

30

6

Зв'язок з АСУ ТП (альтернативно)

RS-485 ModbusRTU / введення-виведення 4-20 мА

Технічні характеристики дозатора наведені в табл.1. З таблиці видно, що ми можемо запропонувати покупцеві на вибір чотири варіанти дозатора однієї модифікації з межею продуктивності, оптимальним для конкретної технологічної задачі. При цьому залишаються незмінними розміри корпусу і ціна виробу.

Кожен дозатор «Альфа» ДЛТ-16 перед продажем калибруется в потоці модельного продукту - зерна пшениці, на спеціальному ваговому стенді. Тому, якщо корпус ІРУ на млині користувача змонтований за рівнем - як на стенді, то дозатор не вимагає додаткового калібрування і гарантовано працює з похибкою не гірше +/- 2%, що цілком достатньо для силосів зволоження. Для дозаторів етапу формування суміші гранична похибка може бути знижена до 1% шляхом нескладної процедури калібрування в потоці з використання ваг маршруту - вона детально описана в інструкції по експлуатації дозатора.

Дозатор не тільки стабілізує продуктивність, але і з такою ж похибкою враховує кількість пропущеного зерна, зберігаючи ці дані при виключенні живлення.

На млинах зі звичайними щитами-пультами настройка дозатора досить зручно проводиться в цеху за допомогою клавіатури і індикатора вагового терміналу.

Технологам, які раніше працювали з УРЗ, буде звичний спосіб настройки групи дозаторів: з клавіатури вводиться необхідна сумарна продуктивність потоку суміші і задається відсоток введення для кожного дозатора. Програма терміналу сама розрахує і встановить необхідне завдання по витраті зерна. У разі наявності на млині АСУ ТП, настройка і контроль роботи дозаторів може виконуватися дистанційно за допомогою комп'ютера по каналах зв'язку.

Дозатор має властивість самодіагностики. Автоматично виявляються і сигналізуються три види несправностей: нещільне закриття заслінки після команди «стоп», повне відкриття заслінки при її засміченні і позамежне відхилення продуктивності протягом часу, більш заданого. Сигнал аварії відображається на ПУ і може бути переданий на щит-пульт або в АСУ ТП.

Мал. 3. Дозатори «Альфа» ДЛТ-16 в зерноочисному відділенні млина продуктивністю 500 т / добу. Курського КХП

За останні чотири роки в різні галузі промисловості продано більше 150 шт. дозаторів «Альфа» ДЛТ-16. Велика частина з них працює на млинах Росії і ближнього зарубіжжя, в першу чергу - на великих і типових промислових млинах. Ось найбільш характерні приклади.

ТОВ «Мичуринская борошномельна компанія» в 2009 році ввела в дію в Тамбовській області нову автоматизовану млин продуктивністю 400 т / добу на комплектному обладнанні італійського виробництва. При виборі дозаторів для зерноочистки було віддано перевагу продукції ЗАТ ВІК «Тензо-М». На етапі формування помольної суміші і в схемі ГТО зерна працюють 14 дозаторів «Альфа» ДЛТ-16, підключених до АСУ ТП виробництва ТОВ «ТАУ-2». Це була перша успішна перевірка сумісності дозатора з АСУ ТП млини.

У райцентрі Чорнянка Бєлгородської обл. в 2012 р побудована млин продуктивністю 250 т / добу, оснащена 11-ю безперервними дозаторами зерна виробництва ЗАТ ВІК «Тензо-М».

Російський агрохолдинг «Стойленська нива» в 2010 р придбав одноразово велику - 44 шт., Партію дозаторів «Альфа» ДЛТ-16 і повністю переоснастив ними млин продуктивністю 500 т / добу в Курську (рис. 3) і таку ж млин з АСУ ТП в Старому Осколі.

Володарський КХП, що в Нижегородської області, з 2011 р закуповує наші дозатори, поступово замінюючи ними УРЗ в зерноочисному відділенні млина продуктивністю 500 т / добу.

У 2012 р на млині Раменського КХП впроваджений перший дозатор з партії 12 шт., Передбаченої для заміни УРЗ під силосами формування помольної суміші в обох секціях зерноочистки.

Дозатори «Альфа» ДЛТ-16 активно використовують і невеликі млини (50-150 т / добу) з простими схемами ГТО. Дозатори встановлюються по 1-2 шт. на початку ліній очищення, а також перед верстатами 1-й ін. системи. Для прикладу можна назвати млини в Тулі і Егорьевске Московської обл. У сел. Башмаково під Пензою наші дозатори, підключені до АСУ ТП, працюють в комплекті обладнання фірми «Прокоп» замість поламаних чеських дозаторів.

Тривала експлуатація великої кількості дозаторів «А

льфа »модифікації ДЛТ-16 в виробничих умовах, в тому числі - в комплектах імпортного обладнання, переконливо підтверджує їх високу надійність і технічна досконалість. Крім борошномельних підприємств дозатори також успішно працюють в інших галузях промисловості: хімічної, спиртової, пивобезалкогольної, у виробництві будматеріалів.

Сьогодні представлений в статті російський дозатор зерна за всіма показниками не поступається світовим аналогам, зокрема кращому з них - дозатора-витратоміри «Flowbalanser» MZAH. Є, правда, один показник, за яким ЗАТ ВІК «Тензо-М» ніяк не може, та й не прагне наздогнати зарубіжні фірми. Це ціна нашої продукції - стабільна і доступна для всіх: від власників фермерських міні-млинів до господарів великих промислових борошномельних заводів.

Читайте також
Завантаження транспортних засобів сипучими матеріалами за допомогою витратомірів виробництва ЗАТ ВІК «Тензо-М»
Лоткові витратоміри і безперервні дозатори сипучих матеріалів
Автоматизоване вагове дозування помольних сумішей
Стабілізація процесу підготовки зерна до помелу за допомогою дозаторів безперервної дії