Энергетическая оценка трехсортного помола зерна пшеницы на станках типа А1-БЗН и ОЭЦВС

01.11.2014

Удельные среднестатистические затраты электроэнергии в Украине при производстве пищевых продуктов значительно превышают среднеевропейские во многих отраслях пищевой промышленности, в том числе и в технологии производства муки, которая в Украине реализована на вальцовых станках тина А1-БЗН. Ее высокая энерго- и металлоемкость, в первую очередь, обусловлена большой протяженностью технологического процесса.
Применение ОЭЦВС в схемах сортового помола зерна позволило, значительно сократить схему трехсортного 75-процентного помола зерна без снижения количественно-качественных показателей помола. Исследования автора в показали реальную возможность сокращения энергозатрат в сортовом помоле. Однако окончательная рекомендация разработанной схемы в производство возможна после ее энергетической оценки и сопоставления с базовой, реализованной на вальцовых станках типа А1-БЗН.
Объективная энергетическая оценка технологий предполагает решение следующих научно-практических задач; обоснование методологии расчета удельных энергозатрат; их расчет и оценка корректности расчета.
Методика расчета энергетических затрат. Известная методика расчета энергозатрат в технологии производства муки основана на суммарном учете всех затрат энергии в технологических и вспомогательных операциях. Их анализ указывает на превалирование затрат энергии в размольном отделении, 60...70% от общих. Анализ соотношения этих затрат по установленной и потребляемой мощности определяет процесс измельчения как наиболее энергоемкий. Поэтому сопоставление затрат энергии на реализацию известных и вновь разработанных технологий целесообразно на первоначальном этапе осуществить по процессу измельчения.
Существенное различие в структурном построении и количестве систем измельчения трехсортного 75-процентного помола зерна пшеницы на вальцовых станках типа А1-БЗН и ЦВС указывает на более корректное сравнение энергозатрат не по системам измельчения, а по затратам электроэнергии на единицу готовой продукции, т.е. муки, что также отвечает общепризнанной оценке как в технологии муки, так и в других технологиях.
С целью повышения корректности расчета удельные затраты электроэнергии целесообразно определить без учета потерь в электродвигателях, что исключает возможные несоответствия в этих данных при применении электродвигателей различных серий отечественного и зарубежного производства.
Удельные затраты электроэнергии на 1 т муки без учета потерь в электродвигателях определялись по формуле:

Энергетическая оценка трехсортного помола зерна пшеницы на станках типа А1-БЗН и ОЭЦВС

где q0 и qi — удельные затраты электроэнергии на 1 т муки без учета потерь в электродвигателях соответственно общие и на i-ой системе, кВт*ч/т.
Потери в электродвигателях определялись по известной методике и вычислялись по формуле:
Энергетическая оценка трехсортного помола зерна пшеницы на станках типа А1-БЗН и ОЭЦВС

где fa — коэффициент потерь;
Pxx, Pdh — потери в электродвигателе на холостой ход и при номинальной нагрузке соответственно, кВт ч;
ηн — к.п.д. электродвигателя, доли ед.;
к3 — коэффициент загрузки электродвигателя, доли ед. Значение qi, определялось как отношение разницы Pиi и Пi к объему производства муки на i-ой системе:
Энергетическая оценка трехсортного помола зерна пшеницы на станках типа А1-БЗН и ОЭЦВС

где QMi — количество муки, выработанной на i-ой системе измельчения, т/ч.
Расчет и сопоставление энергетических затрат. Расчет удельных затрат производился в полном соответствии с разработанной ранее методикой.
Исходные данные для расчета представлены в табл. 6.26 и 6.27. Они получены по результатам апробации схемы на ЦВС в промышленных условиях Одесского КХП и по результатам работы передовых предприятий отрасли на комплектном оборудовании, в частности, Раменского КХП, приведенных в §3.5. Удельные энергозатраты рассчитаны без учета потерь электроэнергии в электрических двигателях, что исключает возможные несоответствия в этих данных при применении электродвигателей различных серий (Раменский КХП работает на оригинальном швейцарском оборудовании). В табл. 6.27 энергозатраты на шлифовочные и размольные системы рассчитаны с учетом энергозатрат в деташерах и энтолейторах и без учета затрат на процесс сортирования продуктов размола.
Энергетическая оценка трехсортного помола зерна пшеницы на станках типа А1-БЗН и ОЭЦВС

Корректность принятого решения объясняется тем, что удельные затраты электроэнергии на процесс сортирования промежуточных продуктов по Раменскому КХП составили 3,33 кВт*ч/т. Последние получены как отношение суммарной установленной мощности на рассевах РЗ-БРБ и РЗ-БРВ к количеству выделенной на них муки и на порядок ниже соответствующих затрат на измельчение. В расчете также не учтены затраты электроэнергии на подъем продуктов размола.
Энергетическая оценка трехсортного помола зерна пшеницы на станках типа А1-БЗН и ОЭЦВС

Недостающие исходные данные приведем в примере расчета qi для I др.с. Раменского КХП.
На I др.с. работает три электродвигателя общей мощностью 55,5 кВт. Мощность холостого хода этих двигателей по результатам замера составила 3,6 кВт. КПД этих двигателей составляет, по данным паспорта, 85 %, коэффициент загрузки электродвигателей принимаем по отрасли равным к3=0,85. Тогда значения PDH A1-БЗН, fa А1-БЗН, П А1-БЗН и q А1-БЗН рассчитанные по выражению (6.81), (6.82) будут соответственно равны 9,79 кВт; 0,58; 8,07 кВт*ч и 164,39 кВт*ч/т.
Аналогично рассчитаем удельные затраты электроэнергии на I др.с. для ОЭЦВС. Исходные данные для расчета: извлечение муки — 7,84%; установленная мощность — 5,5 кВт; мощность холостого хода двигателя — 0,48 кВт. Значения PDH A1-БЗН, fa А1-БЗН, П А1-БЗН и q А1-БЗН соответственно равны 0,97 кВт; 0,98; 0,84 кВт*ч; 23,77 кВт*ч/т.
Общие удельные энергозатраты на технологии с применением вальцовых станков типа ЦВС и А1-БЗН определены по выражению (6.80) и соответственно составили 25,04 и 45,5 кВт ч/т. Их сопоставление показывает, что применение ЦВС в технологии трехсортного 75-процентного помола зерна пшеницы сокращает удельные затраты электроэнергии на производство 1 т муки минимум на 45 %. Минимум последнего обуславливается сокращением протяженности технологического процесса и уменьшением количества подъемов и энергозатрат на них, что не учтено в расчетах.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: