СПОСОБЫ АСПИРАЦИИ БУНКЕРНЫХ ВЕСОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПО ХРАНЕНИЮ И ПЕРЕРАБОТКЕ ЗЕРНА

METHODS OF ASPIRATION FOR HOPPER SCALES AT GRAIN STORAGE AND PROCESSING ENTERPRISES

Pavlov Alexander Leonidovich

Student, Department of Electronics, Radio Engineering and Communication Systems Orel State University named after I.S. Turgenev, Russia, Orel

Аннотация: в статье раскрывается важность использования аспирационной системы на предприятиях по хранению и переработки зерна. Поясняется простым языком определение аспирации воздуха и её функции, источник появления пыли и насколько она опасна. В статье представлены варианты подключения аспирационной системы к весовым дозаторам, проанализированы положительные и отрицательные стороны каждого метода.

Abstract. The article highlights the importance of using aspiration systems at grain storage and processing facilities. It provides a clear explanation of air aspiration, its purpose, the sources of dust generation, and the associated hazards. Several approaches to connecting aspiration systems to gravimetric feeders (batch weighers) are presented, and the advantages and disadvantages of each method are analyzed.

Ключевые слова: аспирационная система, элеватор, зерно, очистка воздуха, пыль, пожаровзрывоопасность, дозатор весовой, точность взвешивания, эффективность, аспирационный клапан.

Keywords: aspiration system, grain elevator, grain, air cleaning, dust, fire and explosion hazard, gravimetric feeder, weighing accuracy, efficiency, aspiration valve.

В этой статье представлено сравнение способов подключения аспирационной системы к весовым дозаторам, проанализированы положительные и отрицательные стороны данных способов в результате опытного использования.

В начале, необходимо пояснить, что такое аспирация, почему её необходимо применять на элеваторах в обязательном порядке.

Современная технология хранения и переработки зерновых культур приводит к образованию на элеваторах, мукомольных и комбикормовых заводах большого количества пылевоздушной смеси. Поступающее на элеватор зерно содержит в своей массе некоторое количество пыли, состоящей из песка и земли, оболочек зерна, частей колоса и других примесей. На элеваторах при осуществлении технологических процессов приемки, очистки, сушки, отпуска зерно перемещается транспортными механизмами или движется по самотечным трубам [1, с.29]. В результате трения зерна о стенки самотечных труб, воздействие рабочих органов машин и взаимное трение друг о друга часть пыли высвобождается и, перемещаясь с зерновой массой, частично выделяется в воздух производственных помещений.

Рисунок 1. Результат плохо работающей аспирации

При распределении в воздухе пылевых частиц образуется пылевоздушная смесь, которая частично оседает на все поверхности. Пыль, имеющая в своем составе органические частицы, - пожаровзрывоопасна. Пыль, находящаяся на оборудовании, может загораться, т.е. является пожароопасной, а находящаяся во взвешенном состоянии мелкодисперсная пыль, - взрывоопасна [2, с.5]. Таким образом, любая искра либо огонь, при наличии в воздухе или на оборудовании пыли может привести к взрыву либо пожару на производстве.

В связи с вышесказанным, для обеспечения безопасности и эффективности процессов хранения и переработки зерна на элеваторах необходимым требованием является применение на всех этапах технологической цепочки аспирации (удаление пыли и мелких примесей из воздуха).

Основные функции, которые выполняет аспирационная система перечислены на рисунке 2.

Рисунок 2. Функции аспирационных систем

Правильное использование аспирационных систем позволяет:

• Создать безопасную рабочую среду — удалить пыль, которая негативно влияет на здоровье работников и качество продукции;
• Предотвратить поломки оборудования — накопление пыли и абразивных частиц снижают срок службы оборудования и увеличивают количество ремонтов;
• Эффективно управлять отходами — собранные в ходе аспирации частицы можно утилизировать или обработать соответствующим образом;
• Повысить пожарную и взрывобезопасность производственных объектов.

Аспирационная система, установленная на весовом дозаторе, с одной стороны, выполняет необходимую положительную функцию по очистке продукта и воздуха от пыли, мусора, разного рода примесей, а с другой стороны, аспирационное оборудование может влиять на точность взвешивания, так как точная работа тензометрических весовых дозаторов зависит от величины разрежения, которое создаёт аспирационное оборудование. Особенно чувствительны к влиянию аспирации дозаторы с малой дискретностью.

Производители весового оборудования для уменьшения пылевыделения и повышения безопасности эксплуатации весов предлагают следующие варианты подключения аспирационной системы к дозаторам:

- подключение системы пылеудаления из объема весов напрямую;

- подключение системы пылеудаления из объема весов через аспирационный клапан.

а                                  б                                    в

Рисунок 3. Подключение аспирационной системы прямое (а, б) и через клапан (в)

Для регулировки воздушного потока аспирационной системы в воздуховоде устанавливается ручная шиберная задвижка и оператор перемещая её может усиливать или уменьшать удаление пыли от весов.

Но, необходимо отметить, что количество пыли, увлекаемого в отсасывающий патрубок зависит от множества факторов: входной скорости воздуха в отсасывающем патрубке, физико-механических свойств продукта (размер частиц, влажность), режима работы оборудования, величины (объема) укрытия, от места расположения патрубка [3].

И учитывая все эти факторы, оператор должен каждый раз вручную регулировать степень открытия задвижки увеличивая или уменьшая воздушный поток. Сильный поток – вместе с пылью засасывается и часть продукта и больше влияние на точность взвешивания, слабый поток – лучше точность взвешивания, но и меньше пыли засасывается, т.е. аспирация не выполняет своё предназначение или работает не эффективно. И вот оператор, опираясь на свой субъективный взгляд, должен оперативно (ведь процесс взвешивания уже идет) поймать ту самую золотую середину. А в итоге – это один человек плюс потраченное время, плюс не эффективная работа оборудования, плюс, а точнее сказать минус, определенное количество взвешиваемого продукта, улетевшего вместе с пылью в отходы. Наиболее существенные отличия двух вариантов подключения приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Отличия способов подключения аспирации к поточным весам

Сравнивая два способа подключения системы очистки воздуха сразу видны преимущества использования аспирационного клапана:

- отсутствует человеческий фактор, управление производится автоматикой по заданной программе;

- сокращение времени взвешивания продукта;

- проще обслуживать оборудование, проводить контрольные мероприятия;

- эффективно работающая аспирация не допускает попадание пыли в помещение, пыль отсутствует на оборудовании, электрических устройствах и рабочих механизмах, снижается количество отказов, технологический процесс идет без сбоев, улучшается взрывопожаробезопасность;

- увеличивается производительность, сокращается время на выполнение операции, улучшается качество продукта, снижаются потери.

Да, вариант применения аспирационного клапана требует финансовых вложений, но все вышеперечисленные плюсы от его применения быстро себя окупят и начнут приносить увеличенный финансовый результат.

В связи с вышесказанным, актуальной задачей является поиск решения по снижению отрицательного влияния аспирационной системы на результаты взвешивания и одновременно повышении точности работы весов.

По итогу проведенной работы рассмотрена проблема влияния способа подключения аспирационной системы на результаты взвешивания весов в режиме непрерывного весового дозирования зернопродукта. Было установлено, что неправильно настроенная система пылеудаления приводит к ухудшению условий труда работников, увеличивает вероятность возникновения пожаров или взрывов, увеличивает затраты и снижает производительность. Присутствует также увеличение времени, необходимого для взвешивания, искажение определения точного веса. Были изучены варианты подключения аспирации с использованием аспирационного клапана и подключение напрямую, проведен сравнительный анализ положительных и отрицательных сторон каждого способа. По результатам анализа, предлагаю рассматривать вариант подключения аспирационной системы через аспирационный клапан как вариант, наиболее подходящий для решения стоящей перед нами задачи.