Классификация и выбор подъемно-транспортных установок для микробиологических предприятий

Основные требования, предъявляемые к подъемно-транспорт­ным устройствам в асептическом производстве, заключаются в со­блюдении строгой чистоты, стерильности и полной герметизации транспортных коммуникаций, обеспечивающих полное устранение пылеобразования и распространение различных вредных веществ в виде газов, спор, конидий грибов и др. в воздухе, инертность материалов транспортирующих устройств к компонентам переме­щаемых сред и особенно обеспечение сохранения полного удаления продукта из транспортных устройств.

Транспортирующие машины и установки непрерывного дейст­вия, имеющие горизонтальные направления пути перемещения грузов называются транспортерами, а имеющие вертикальные на­правления,— нориями (элеваторами). Конвейерами называются транспортирующие устройства непрерывного действия, при дви­жении по которым груз подвергается каким-либо технологическим операциям.

Весь промышленный транспорт подразделяют на внешний и внутренний. Внешний транспорт применяется для доставки на предприятие сырья, полуфабрикатов, топлива, основных и вспо­могательных материалов для производства и строительства, а также используется для вывоза с предприятий готовой продукции и отходов производства. К внешнему транспорту относится железно­дорожный, автомобильный, водный, воздушный, трубопроводный и др. Внутренний транспорт (внутризаводской) предназначен для перемещения грузов по территории предприятия (межцеховой) и внутри отдельных подразделений в соответствии с принятой тех­нологической схемой (внутрицеховой). Внутризаводской транспорт является более важным для внутренней деятельности предприятия.

Классификация транспортных установок производится по сле-

дующим наиболее характерным признакам: по принципу действия; по роду и способу перемещения грузов; по назначению и способу установки на производственных площадях.

По принципу действия все подъемно-транспортные установки подразделяют на установки периодического или непрерывного действия.

В установках непрерывного действия грузонесущие элементы и перемещаемые среды движутся в одном и том же направлении, загрузка и выгрузка производятся, как правило, без остановки системы во время движения. Установки непрерывного действия используются для перемещения грузов или потоков. На микро­биологических предприятиях — это потоки сухого сырья, про­дуктов его переработки, отходов производства и др.

В этих установках грузы перемещаются с помощью различных тяговых элементов: цепей, лент, канатов (цепные и ленточные транспортеры, элеваторы) или без них (винтовые, вибрационные, инерционные, роликовые, гравитационные, штанговые транспорт­ные устройства). Первые имеют совместное движение тягового органа и перемещаемого груза; вторые — поступательное движе­ние груза при вращательном или колебательном движении рабо­чего органа. Кроме этого к установкам непрерывного действия от­носятся установки пневматического и гидравлического транспорта, в которых движущая сила от вентиляторов и насосов передается потоком воздуха или воды.

В установках периодического действия грузозахватные устрой­ства совершают циклическое движение с грузом в направлении его перемещения, а без груза — в обратном, загрузку и выгрузку производят обычно при остановке. При работе транспортного уст­ройства периодического действия необходимо затрачивать время на обратный холостой ход. К перемещающим установкам перио­дического действия можно отнести устройства для подъема грузов (домкраты, лебедки, лифты, скиповые подъемники); для горизон­тального перемещения грузов (ручные и механические тележки, авто- и электропогрузчики, скреперные установки) и для прост­ранственного перемещения грузов (поворотные и мостовые краны).

По роду и способу перемещения грузов транспортные установки подразделяют на установки с перемещением грузов в движущихся грузоносителях и по неподвижным коммуникациям.

В установках, где груз перемещается в грузоносителях (мешки, ящики, контейнеры, поддоны, различные сосуды), силы инерции, тяжести, давления, вызванные наличием груза, воспринимаются стенками грузоносителя, а силы, перемещающие груз, действуют на грузоноситель. В установках, где груз перемещается по непод­вижным коммуникациям (гидро- и пневмотрубопроводы, желоба и др.), действующие силы (сила давления, сила инерции, сила тя­жести перемещаемого груза, сила аэродинамического сопротивле­ния) передаются от рабочих органов непосредственно грузу.

По назначению и способу монтирования на производственных площадях подъемно-транспортные установки подразделяют на ста-

ционарные, устанавливаемые на определенном месте, и передвиж­ные, место расположения которых можно менять.

Основными параметрами при выборе подъемно-транспортной установки являются длина и высота перемещения груза, скорость и грузоподъемность, производительность, мощность привода, удель­ный расход энергии на перемещение и физико-механические свой­ства грузов.

3.2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСПОРТИРУЕМЫХ ГРУЗОВ

На выбор типа и расчета конструкции средств перемещения различных грузов большое влияние оказывают физико-механические свойства и параметры этих грузов. Все грузы подразделяют на сы­пучие, кусковые, штучные и жидкие.

К сыпучим относятся зернистые, порошкообразные и кусковые грузы, которые хранят и перемещают насыпью. Сыпучие грузы характеризуются формой и размером частиц, гранулометрическим составом, плотностью веществ частиц, насыпной плотностью слоя частиц, углом естественного откоса, коэффициентом внешнего и внутреннего трения, истирающей способностью (абразивностью), слеживаемостью (уплотнением). Кроме того, они характеризуются аэродинамическими свойствами (скоростью витания частиц, ско­ростью псевдоожижения и др.).

Гранулометрический состав (долю того или иного размера ча­стиц в общем объеме материала) определяют из гистограмм по дан­ным, полученным по ситовому анализу сыпучих грузов.

Плотность вещества частиц сыпучего груза р_г (кг/м³) опреде­ляют из соотношения

р_г = tn/V,

где т — масса частицы сыпучего груза, кг; V — объем, занимаемый части­цей, м³.

Насыпную плотность сыпучего груза р_м (кг/м³) определяют по формуле

р_м = /Пг/Vr,

где т_г — масса сыпучего груза, кг; V_r — объем, занимаемый грузом, м³.

Углом естественного откоса ср называют угол, образованный горизонтальной плоскостью и плоскостью свободного (естествен­ного) откоса сыпучего груза. Различают углы естественного откоса сыпучего материала в состоянии покоя ф и в движении ср_д. При­ближенно принимают ф_д «* 0,7 ф.

Тангенс угла ф называется коэффициентом внутреннего трения сыпучего груза, который зависит от влажности материала, грану­лометрического состава, температуры и т. д.

Коэффициент трения сыпучего груза / о различные материалы (сталь, дерево, резина) необходим для расчета углов наклона сте-

нок бункеров, воронок транспортеров и связан с углом трения за­висимостью

/ = tga,

где а, — угол трения перемещаемого груза о материал.

Влажность сыпучего груза w (мае. %) — это отношение массы содержащейся в грузе влаги к массе G_c абсолютно сухого груза

w=WIV№_Zt

где W — масса влаги, содержащейся в грузе, кг; G_c — масса абсолютно сухого груза, кг.

Различают массы сыпучего G, свободно насыпанного, и уплот­ненного материала G_y. Отношение G/G_y называют коэффициентом слеживаемости груза а, его величина колеблется в пределах 1,05—-—1,52.

Способность грузов оказывать истирающее воздействие на со­прикасающиеся с ними во время движения поверхности лотков, желобов лент и т. п. называют абразивностью. Большинство сы­пучих материалов, применяемых в микробиологической промышлен­ности, относят к неабразивным или малоабразивным.

К особым свойствам сыпучих грузов относятся липкость, смерза-емость, хрупкость, гигроскопичность, ядовитость, корродирующие свойства и т. п. Все эти свойства необходимо учитывать при выборе и проектировании транспортирующих и вспомогательных устройств и принимать эффективные меры против их вредного воздействия на конструкцию сооружений и на окружающую среду.

К штучным грузам относят единичные грузы, учитываемые обычно по количеству штук (детали и узлы машин и аппаратов, приборы и др.), а также тарные грузы (ящики, мешки, бутыли, бочки, кипы, контейнеры, поддоны и т. п.) и массовые грузы, пред­ставляющие собой предметы определенной формы (чушки, слитки, строительные блоки, бревна, прокатные профили металлов и пр.). Штучные грузы характеризуются габаритными размерами, формой, массой единичного груза, удобством укладки, коэффициентом тре­ния о поверхность и особыми свойствами, к которым относятся температура горячих предметов, взрыво- и пожароопасность, ядовитость, пыление и др.

Жидкие грузы в микробиологических производствах исполь­зуются в значительных количествах. Они перемещаются как вну­три цехов, так и между цехами. К этим грузам относятся нейтраль­ные и химически агрессивные жидкости с различной вязкостью и плотностью. Движение жидкостей осуществляется по трубопрово­дам с помощью насосов.

В табл. 3.1 приведены физико-механические свойства основных видов сырья, полуфабрикатов и продуктов микробиологического синтеза.

S

Таблица 3.1. Физико-механические >йства транспортируемых грузов