Дипломная работа: Пути уменьшения расхода энергоресурсов (воды, природного газа) для производства солода на АО "Пивзавод Воронежский"
Загрузка и разгрузка ярусов осуществляется описанными выше способами. Для перегрузки с верхнего на нижний ярус обе решетки и оба шнека двигаются с одинаковой скоростью.
Из экономических соображений следует, как можно полнее использовать тепловую энергию отводимого воздуха: вентилятор прогоняет свежий воздух через теплообменник, где воздух предварительно нагревается, а затем с помощью системы отопления доводится до нужной температуры. При эксплуатации двухъярусной сушилки данный процесс проводится несколько по-другому: воздух, пройдя нижний ярус, доводится до требуемой температуры путем регулируемого добавления теплого и холодной воздуха, благодаря чему достигается раздельное управление температурой и подачей воздуха для верхнего и нижнего яруса.
1.4 Патентная проработка проекта
В России в настоящее время стоимость энергетических носителей начинает приближаться к среднемировому уровню цен, поэтому именно сегодня направление экономии энергетических ресурсов приобретает особую актуальность.
В данном дипломном проекте была поставлена задача уменьшение расхода энергоресурсов (воды, природного газа) для производства солода.
1.4.1 Замочный чан
Изобретение относится к пивоваренной промышленности, в частности к оборудованию для производства солода. Аппарат (Приложение А, фиг. 1)состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2 и герметичной крышкой 3 с загрузочными шахтами 4. В корпусе 1 на уровне затопления водой установлен сетчатый цилиндрический фильтр 5, внутри которого расположен клапан 6, соединенный трубопроводом 7, проходящим через герметичную крышку 3, с центробежным насосом 8. Озонатор 9 подсоединен через трубопровод 10 к эжектору-смесителю 11, выходной патрубок которого трубопроводом 12 соединен с жестко установленной на дне корпуса 1 соплом вверх форсункой 13, над рабочим соплом которой установлен диффузор 14 трубы 15 гидролифта. Центробежный насос 8 трубопроводом 16 соединен с эжектором-смесителем 11. Труба 15 гидролифта жестко прикреплена к стенкам корпуса 1 с помощью направляющих 17. На герметичной крышке 3 корпуса 1 установлена система 18 вентиляции надводного пространства. В коническом днище 2 корпуса 1 расположен механизм 19 для разгрузки зерна, подвода и отвода воды. На корпусе 1 расположено окно 20 для удаления сплава. На герметичной крышке 3 корпуса 1 расположены иллюминаторы 21. Изобретение позволит ускорить процесс солодоращения , улучшить качество солода и экологичность производства.
Изобретение относится к пивоваренной промышленности, в частности к оборудованию для производства солода.
Известен аппарат для мойки и замачивания зерна [3], содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, трубопроводы, эрлифтную трубу, барботерные трубки и механизм для разгрузки зерна, подвода и отвода воды.
Недостатком известного устройства является неизбежное засорение отверстий барботерных трубок, что приводит к неполному перемешиванию зерновой массы, понижению степени аэрации жидкости, а также неудовлетворительной мойке и дезинфекции зерна. Кроме того, использование при дезинфекции зерна растворов негашеной извести, хлорной извести, перманганата кали и т.д. приводит к ухудшению качества солода, а сбросы - к загрязнению водоемов. Использование данных реагентов не гарантирует полную дезинфекцию зерна и дополнительно требуются затраты больших объемов воды на промывку зерновой массы после дезинфекции.
Технический эффект заключается в ускорении процесса солодоращения, улучшении качества солода, экономии водных ресурсов, получении высоких показателей дезинфекции и улучшении экологичности производства.
Сущность изобретения заключается в том, что аппарат для замочки зерна, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, трубопроводы, механизм для разгрузки зерна, подвода и отвода воды, а также окно для удаления сплава, снабжен озонатором, подсоединенным через трубопровод к эжектору-смесителю, выходной патрубок которого трубопроводом соединен с жестко установленной на дне корпуса соплом вверх форсункой, над рабочим соплом которой установлен диффузор трубы гидролифта. На уровне затопления водой установлен сетчатый цилиндрический фильтр, внутри которого расположен клапан, соединенный трубопроводом, проходящим через герметичную с загрузочными шахтами крышку корпуса, с центробежным насосом, подсоединенным трубопроводом к эжектору-смесителю. При этом труба гидролифта жестко прикреплена к стенкам корпуса, на крышке которой установлена система вентиляции надводного пространства.
На рисунке (Приложение А, фиг. 1) изображено предлагаемое устройство, состоящее из цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2 и герметичной крышкой 3 с загрузочными шахтами 4. В корпусе 1 на уровне затопления водой установлен сетчатый цилиндрический фильтр 5, внутри которого расположен клапан 6, соединенный трубопроводом 7, проходящим через герметичную крышку 3, с центробежным насосом 8. Озонатор 9 подсоединен через трубопровод 10 к эжектору-смесителю 11, выходной патрубок которого трубопроводом 12 соединен с жестко установленной на дне корпуса 1 соплом вверх форсункой 13, над рабочим соплом которой установлен диффузор 14 трубы 15 гидролифта. Центробежный насос 8 трубопроводом 16 соединен с эжектором-смесителем 11. Труба 15 гидролифта жестко прикреплена к стенкам корпуса 1 с помощью направляющих 17. На герметичной крышке 3 корпуса 1 установлена система вентиляции 18 надводного пространства. В коническом днище 2 корпуса 1 расположен механизм для разгрузки зерна, подвода и отвода воды 19. На корпусе 1 расположено окно 20 для удаления сплава. На герметичной крышке 3 корпуса 1 расположены иллюминаторы 21.
Аппарат работает следующим образом. В цилиндрический корпус 1 заливают воду на 1/3 его объема, затем насыпают очищенное зерно в загрузочные шахты 4. В корпус 1 доливают воду до уровня окна 20 для удаления сплава. Включают центробежный насос 8, который забирает воду через огороженный сетчатым фильтром 5 клапан 6 по трубопроводу 7. Далее вода под напором по трубопроводу 16 нагнетается в эжектор-смеситель 11, с помощью которого воду можно насыщать обычным воздухом либо озоновоздушной смесью. Выбор режима работы эжектора-смесител 11 зависит от проводимой технологической операции. Насыщенна с помощью эжектора-смесител 11 газом вода подается по трубопроводу 12 в форсунку 13, из которой вода струей (активна среда) направляется в диффузор 14. При этом активной средой эжектируется пассивна водно-зернова смесь и происходит их перемешивание. По трубе 15 гидролифта насыщенна газом водно-зернова смесь под напором активной среды подается на поверхность воды. При режиме озонирования в целях безопасности необходимо включать систему вентиляции 18, которая откачивает остатки озона из надводного пространства аппарата. После прохождения процесса замачивания , когда зерно достигнет необходимого процента влажности, открывают запорный клапан механизма для разгрузки зерна 19 и водно-зерновую массу перекачивают солодо-растительные ящики для проращивания .
По сравнению с известными решениями предлагаемое устройство позволяет эффективно перемешивать водно-зерновую смесь и давать высокие показатели аэрации воды, сокращает время мойки зерна, гарантирует полную дезинфекцию зерновой массы, не требует после процесса дезинфекции слива воды, т.к. озон разлагается в воде на кислород, при этом отпадает необходимость ополаскивания зерновой массы после дезинфекции, что экономит ресурсы воды. В процессе замачивания малые дозы озона в воде положительно влияют на активность ферментов в зерне.
Формула изобретения:
Аппарат дл замочки зерна, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, трубопроводы, механизм дл отвода зерна, подвода и отвода воды, а также окно дл удаления сплава, отличающийся тем, что он снабжен озонатором, подсоединенным через трубопроводы к эжектору-смесителю, выходной патрубок которого трубопроводом соединен с жестко установленной на дне корпуса соплом вверх форсункой, над рабочим соплом которой установлен диффузор трубы гидролифта, на уровне затопления водой установлен сетчатый цилиндрический фильтр, внутри которого расположен клапан, соединенный трубопроводом, проходящим через герметичную с загрузочными шахтами крышку корпуса, с центробежным насосом, подсоединенным трубопроводом к эжектору-смесителю, при этом труба гидролифта жестко прикреплена к стенкам корпуса, на крышке которой установлена система вентиляции надводного пространства.
1.4.2 Теплоутилизатор для солодосушилки
Вертикальная сушилка «Топфа» относится к сушилкам периодического действия. В сушилках данного типа хорошо используется сушильное пространство, поэтому она относится к сушилкам высокой производительности. Отопление сушилки производят с помощью природного газа, сушат солод с помощью нагретого воздуха который пронизывает солод в поперечном направлении поступая в каждую зону через воздушные форсунки расположенные в полах сушильных зон.
Энергопотребление таких сушилок велико, поэтому в данных сушилках наиболее важным вопросом является вопрос оптимизация теплоэнергетической работы сушилки.
Оптимизация теплоэнергетической работы сушилки на тепловой баланс дает следующий эффект:
- для наиболее холодной пятидневки — снижение затрат тепловой и электрической энергии на подогрев и увлажнение приточного воздуха;
Одним из наиболее эффективных способов снижения энергоресурсов при эксплуатации солодосушилки является внедрение технологии утилизации вторичных потоков вытяжного воздуха. Удаляемый из солодосушилки воздух — довольно энергоемкий вторичный поток.
Сушилка с применением теплоутилизации позволяют сэкономить до 50%. Исследования показали, что нецелесообразно стремиться к высокой эффективности теплоутилизации. Оптимальная тепловая эффективность соответствует порядка 50 %, при этом система устойчиво работает до температур выше –20 о С, практически исключая режим обмерзания.
В настоящее время известны четыре типа утилизаторов тепла вытяжного воздуха: пластинчатые и роторные теплообменники, тепловые трубы и утилизаторы на основе промежуточного энергоносителя (как правило, этиленгликоля). В пластинчатых и роторных теплообменниках передача тепла осуществляется через стенку. В тепловых трубах тепло переносится изменением агрегатного состояния теплоносителя. В теплообменниках с промежуточным теплоносителем тепло переносится потоком мелкодисперсного материала или жидкости. Фактически такой теплообменник состоит из двух, они могут располагаться на значительном расстоянии друг от друга. Использование того или иного типа теплообменника в каждом конкретном случае должно быть обосновано технико-экономическим расчетом, поскольку каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Наибольшее распространение в системах вентиляции получили рекуперативные пластинчатые и роторные теплообменники и теплообменники с промежуточным теплоносителем.
При установке теплоутилизатора в солодосушилку на ОАО «Пивзавод Воронежский» необходимо использовать пластинчатый рекуператор (ДП-260601- -35-2005-ВСЛ-06.00.000 ВО) поскольку потоки воздуха должны оставаться разделенными, для предотвращения попадания влаги в подаваемый воздух. Эффективность пластинчатого рекуператора достигает 40%.
Рекуператор выполняется из алюминиевых листов со специальным покрытием поверхности, которая оптимизирует характеристики рекуператора, обеспечивая высокий КПД и низкое аэродинамическое сопротивление. Рекуператор может иметь встроенный байпас, который можно использовать для регулирования