3.2 Обоснование конструкции сушилки
На сахарных заводах, как в нашей стране, так и за рубежом, для сушки жома используют барабанные сушилки. Технология сушки жома включает в себя следующие этапы. Сырой жом поступает в цех сушки. Питатели подают жом в мешковые прессы, где происходит частичное обезвоживание жома. Отжатый жом подают транспортером в барабанную сушилку. В качестве теплоносителя в барабанных сушилках используют твердое, жидкое и газообразное топливо, сжигаемое тепло генераторах типа ТГ различной теплопроводности.
Высушенный жом пневмотранспортером разгружают и падают на склад. Такие схемы сушки жома широко используют в Белгородской области и центрально- черноземном регионе. Такая технология имеет существенные недостатки в конструкции прессов, которые доводят влажность массы не менее 60%, что вызывает дополнительный расход энергии для дальнейшего испарения влаги и доведенные высушенной массы до 12-14%.
В настоящее время в связи с повышением цен на энергоносители сушка жома заводам стала экономически невыгодной, поэтому реализация жома на заводах производиться в сыром виде.
На некоторых заводах производят предварительное обезвоживание жома с помощью прессов, а отжатую массу отправляют на силосование. Такая технология приводит непроизводительному расходу питательных веществ, потери которых составляют 30%.
Наиболее приемлемой, на наш взгляд, является сушилка кипящего слоя, состоящая из нескольких частей. В качестве теплоносителя используют отработанные газы котельной, работающей на газообразном топливе. Для нагнетания отработанных газов из основания трубы котельной используют вентилятор. Сушилка выполнена из листового нержавеющего металла толщиной 4 мм. Температура теплоносителя на входе в сушилку составляет 170 – 200 °С.
Устройство и принцип работы будут понятны из следующего описания и прилагаемого чертежа (рисунок 9).
Сушилка состоит из последовательно соединенных технологических частей: корпуса 1, крышки 2 и воздуховода 3. Все части соединены между собой крепежными элементами 4. Корпус представляет собой металлический каркас на котором установлены опорные лапы 5, а так же приварен загрузочный патрубок 6, по которому в сушилку поступает сырой жом. Воздуховод 3, для равномерного поступления отработанных газов поделен на четыре части. Для регулировки подаваемого объема теплоносителя в каждой части воздуховода установлена заслонка 9, которая так же позволяет выравнивать поток теплоносителя. Подача теплоносителя из воздуховода производится через решетки 8.
1 –корпус; 2 – крышка; 3 – воздуховод; 4 – крепежные элементы; 5 - опорные лапы; 6 – загрузочный патрубок; 7 – патрубок для выхода отработанных газов; 8 – решетки; 9 – заслонки; 10 – выгрузной патрубок
Рисунок 9 – Сушилка кипящего слоя
В нижней части воздуховода имеется выгрузной патрубок 10, через который происходит выгрузка высушенного свекловичного жома. Для выхода отработанных газов из сушилки имеется патрубок 7 на крышке 2. Для очистки сушилки и контроля отверстий решет предусмотрен люк. Для обеспечения герметичности установки между основными технологическими частями сушилки установлены прокладки из огнеупорного материала. Решетка представляет собой пластину металла в которой просверлены отверстия диаметром 3 мм (рисунок 10).
Эксплуатация сушилки, предназначенной для сушки свекловичного жома и продуктов, получаемых из него, осуществляется следующим образом.
Рисунок 10 – Решетка сушилки
Сырой свекловичный жом подают в сушилку через загрузочный патрубок 6, далее жом попадает на решетки 8, через которые под напором подаются отработанные газы котельной работающей на газообразном топливе. Через воздуховод последовательно поступает теплоноситель, нагнетаемый вентилятором из основания трубы котельной. Сушка свекловичного жома происходит путем перемешивания его с нагретым теплоносителем. Процесс сушки похож на процесс кипения жидкости. В качестве теплоносителя используют топочные газы котельной, работающей на газообразном топливе. Температура газов 170-200°С. Прохождение горячих газов, снизу вверх, через сушилку обеспечивает высушивание материала. Выход отработанных газов насыщенных водяными парами осуществляют через патрубок в крышке. Разгрузку высушенного жома осуществляют через выгрузной патрубок. Источник тепла расположен вблизи сушилки, что снижает расходы на транспортировку теплоносителя.
Все это позволяет улучшить технико-экономическую эффективность, значительно снизить энергию затраты, что приводит к значительному снижению себестоимости продукции.
Как показывает анализ существующих технологических схем, они имеют существенные недостатки, связанные с высокой степенью использования энергоресурсов и непродуктивным расходом кормов.
3.3 Обоснование конструкции дозатора многокомпонентных жидкостей
Проведя анализ конструкций дозаторов жидкостей можно сделать ряд выводов. Большинство существующих конструкций не могут позволить дозирование большого количества компонентов. Если необходимо установить дозатор в уже существующее технологическое оборудование, то потребуется значительное изменение конструкции прибора или машины.
С целью устранения выявленных недостатков нами была разработана конструкция дозатор многокомпонентных жидкостей. Данная конструкция позволит осуществить дозирование четырех различных жидкостей одновременно. Кроме этого предложенная конструкция выполняет функции смесителя, так как процесс дозирования сопровождается предварительным смешиванием. Дозатор осуществляет ввод компонентов по всей ширине камеры дозирования (рисунок 11). Использование предложенной конструкции дозатора обеспечит повышение равномерности дозирования компонентов. Конструкция дозатора настолько проста, что позволит применять его в уже существующем технологическом оборудовании.
Основными частями дозатора многокомпонентных жидкостей являются камера дозирования 1 и смесительная камера 2 (рисунок 12).
Каждая часть дозатора выполнена в виде цилиндров соединенных между собой посредством крепежных деталей 3. Верхней частью дозатора является крышка 4, в которой имеется входное отверстие. В нижней части расположена крышке 5, имеющая технологическое отверстие для выхода готовой смеси из дозатора. Камера дозирования представляет собой корпус, состоящий из двух полукорпусов 6. Соединение полукорпусов осуществляется с помощью болтового соединения 7. В полукорпусах имеются специально подготовленные прорези, куда в процессе сборки дозатора вставляются труба для ввода аммиачной воды 8, труба для ввода микроорганизмов 9, труба для ввода раствора солей 10 и труба для ввода серной кислоты 11.
Для дозирования каждого компонента предусмотрена своя трубка. В каждой трубке предусмотрено определенное количество выходных отверстий. Диаметр отверстий 2 мм. Конструкция дозатора позволит получить готовую смесь в следующем процентном соотношении аммиачная вода – 40 %, микроорганизмы – 35 %, раствор солей – 20 % и серная кислота – 5 %. Это достигается разным количеством выходных отверстий в каждой трубке. Герметичность дозатора обеспечивается установкой уплотнительной прокладки из кислотоупорной резины.
Рисунок 11 – Дозатор многокомпонентных жидкостей
Смесительный элемент установлен в камере смешивания (рисунок 13). Смесительный элемент представляет собой четыре крыльчатки 12 выполненных из пластмассы. Крыльчатки закреплены на неподвижных осях 13. Оси приварены сваркой к пластине 14. Крыльчатки под действием падающей жидкости свободно вращаются вокруг своих осей на подшипниках 15. Попадание кислоты в подшипник предотвращается установкой уплотнительной манжеты 16. В процессе эксплуатации под действием агрессивной среды крыльчатки изнашиваются, поэтому в конструкции предусмотрены гайки, открутив которые можно поменять крыльчатку.
Рисунок 12 – Камера дозирования
Принцип работы дозатора многокомпонентных жидкостей будет понятен из следующего описания. Компоненты для дозировки хранятся в емкостях. Емкости для хранения компонентов должны находиться выше места расположения дозатора. Компоненты самотеком поступают по трубопроводам к входным отверстиям трубок для ввода различных компонентов в камеру дозирования. Герметичность дозатора необходимо проверять периодически.
Рисунок 13 – Смесительный элемент
Каждый компонент дозируется в зависимости от количества выходных отверстий трубки для ввода. Предварительное смешивание в камере дозирования можно добиться истечением жидких компонентов в четырех противоположных направлениях. Важным фактором для дозатора является однородность смеси. Применение только камеры дозирования не достаточно для получения необходимой однородности приготовленной смеси. Поэтому мы предусмотрели дополнительный смесительный элемент, который позволит интенсифицировать процесс смешивания. Поток предварительно смешанных компонентов, в камере дозирования, направляют в камеру смешивания. Поток попадающей жидкости на лопасти крыльчаток заставляет их вращаться. При этом происходит увеличение скорости потока, а на задних поверхностях лопастей крыльчаток образуются кавитационные пузырьки. Этот процесс сопровождается образованием кавитационной каверны, в хвостовой части которой происходит схлопывание кавитационных пузырьков и образуются поля кумулятивных микроструй, которые оказывают интенсивное диспергирование и перемешивающее воздействие на обрабатываемую смесь.
4 Экономическое обоснование применения предлагаемой технологии
4.1 Затраты на производство
Ниже представлены затраты на производство (таблица 5)
Таблица 5 – Смета затрат на производство
Наименование статей затрат
|
Сумма, тыс.руб.
|
Доля в затратах, %
|
Сырье и вспомогательные материалы
|
1337,72
|
27,6
|
Ресурсы со стороны
|
1493,46
|
30,8
|
Заработная плата
|
368,51
|
7,6
|
Амортизационные отчисления
|
553,2
|
11,5
|
Реклама, продвижение товара
|
100
|
2,2
|
Подготовка и переподготовка кадров
|
43,25
|
0,9
|
Прочие расходы
|
84,25
|
1,7
|
Налог на рекламу
|
50
|
1
|
Налог на основные средства
|
291,25
|
6
|
Расходы на реализацию продукции
|
520
|
10,7
|
ИТОГО:
|
4841,65
|
100
|
Прочие расходы приняты 1,5% предыдущих затрат. Налог на рекламу - 5%. Налог на основные средства 2912,5 тыс. рублей. Сбытовые (коммерческие) расходы исчислены в размере 2% стоимости реализованной продукции.
4.2 Прибыль от основной деятельности
Данные расчета прибыли от основной деятельности представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Расчет прибыли от основной деятельности (годовая балансовая прибыль, тыс.руб.)
Показатели
|
Сумма
|
Объем реализации продукции
|
11000
|
Затраты на производство и реализацию
|
4841,65
|
Прибыль
|
6158,35
|
4.3 Основные технико-экономические показатели
Расчет основных технико-экономических показателей сахарного завода от внедрения предлагаемой технологии получения кормовых дрожжей из свекловичного жома представим в таблице 7.
Таблица 7 – Основные технико-экономические показатели
Наименование показателей
|
Количество
|
Годовой выпуск продукции
- кормовые дрожжи, т
|
1000
|
Цена 1 кг продукции
- кормовые дрожжи, руб.
|
12
|
Объем реализации, тыс.руб.
|
12000
|
Полная себестоимость реализуемой продукции, тыс.руб.
|
4841,65
|
Прибыль, тыс.руб.
|
7158,35
|
Рентабельность продукции, %
|
148
|
Срок окупаемости с момента пуска завода, лет
|
1,49
|
Инвестиции всего, в том числе:
|
10654,85
|
-нематериальные активы, тыс.руб.
|
608,025
|
- основные средства, тыс.руб.
|
8136,775
|
- оборотные средства, тыс.руб.
|
502,025
|
- НДС, тыс.руб.
|
1408,025
|
Заключение
Традиционными источниками получения кормовых дрожжей являются послеспиртовая барда и вторичных продуктов зернопереработки (отруби и размолотое зерно). Использование их в качестве источника получения кормовых дрожжей не позволяет обеспечить рацион животных растительным белком. Поэтому необходимо изыскивать альтернативные источники, запас которых позволил бы решить проблему. Такими источниками могут быть отходы свеклосахарного производства, а в частности свекловичный жом.
Проанализировав существующие технологии получения кормовых дрожжей мы сделали вывод, что существующие технологии устарели, они не отвечают современным требованиям по многим факторам, важным из которых является экономический фактор. Применение новейших модернизированных технологий позволит устранить отставание в развитии отрасли кормопроизводства.
В свете постоянно ухудшающейся экологической обстановки, новые технологии должны обеспечивать безопасность их применения с экологической точки зрения.
Основные технико-экономические показатели предлагаемой технологии получения кормовых дрожжей из свекловичного жома: объем реализации – 12 млн. руб., прибыль 7158,35 тыс. руб., рентабельность продукции 148 %. Срок окупаемости с момента запуска завода 1,49 года.
Список использованных источников
Завражнов А.И., Николаев Д.И. Механизация приготовления и хранения кормов. – М.: Агропромиздат, 1990. – 336 с.
ГОСТ 20083-74. Дрожжи кормовые. –М.: ГОСТ, 1993. – 60 с.
Крохина В.А., Калашников А.П. и др. Комбикорма, кормовые добавки и ЗЦМ для животных. – М.: Агропромиздат, 1990. – 304 с.
Кормление сельскохозяйственных животных. – Минск.: ИВЦ Минфина, 2009. – 540 с.
Силин П.М. Технология сахара. – М: Пищ. пром-сть, 1967. – 625 с.
Андреев А.А., Брызгалов Л.И. Производство кормовых дрожжей. – М.: Колос, 2003. – 367 с.
Бачурин П. Я., Устинников Б. А. Оборудование для производства спирта и спиртопродуктов – М.: Агропромиздат, 1985 – 343 с
Яровенко В.Л. Технология спирта. – М.: Колос-Пресс, 2002. – 464 с.
Яровенко В.Л., Устинников Б.А. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и техноконтроль. – М.: Колос, 1981. – 304 с.
Ковалевский К.А. Технология бродильных производств. – Учебное пособие. – Киев: Фирма "ИНКОС", 2004. – 340 с.
Козьмина Н.П. Зерно и продукты его переработки. – М.: Колос, 1996. – 301 с.
Фремель В.Б., Савина А.П. Производство кормовых дрожжей на спиртовых заводах. – М.: ЦИНТИпищепром, 1983. – 60 с.
Мальцев П.М. Технология бродильных производств. – М.: Пищевая пром-ть, 1980. – 560 с.
Климовский Д.М., Смирнов В.А., Стабников В.Н. Технология спирта. – М.: Пищевая про-ть, 1997 – 452 с.
Тугова Э. Г., Куц П. С. Сушка продуктов микробиологического производства – М.: Агропромиздат, 1987 – 256 с.
|
