Основные сооружения элеватора (рис.1) следующие: рабочая башня, силосные корпуса, приемные и отпускные устройства.
Рис. 1 - Основные сооружения элеватора: I- рабочая башня; II - силосный корпус; III - приемное устройство с железнодорожного транспорта; IV - приемное устройство с автомобильного транспорта; V - зерносушилка; VI - галерея отпуска на мельницу; 1 - нории; 2 - надвесовой бункер; 3 - ковшовые весы; 4 - распределительные трубы; 5 - надсилосные транспортеры; 6 - надсепараторные бункера; 7 - сепаратор; 8 - контрольный сепаратор; 9 - подсепараторный бункер; 10 - подсилосный транспортер; 11 - приемный транспортер с автомобильного транспорта; 12 - приемные транспортеры с железнодорожного транспорта.
В рабочей башне размещают нории, весы, зерноочистительные машины, самотечное и аспирационное оборудование, а также приводные и натяжные станции основных транспортеров элеватора - приемных, отпускных, надсилосных, подсилосных. Рабочая башня представляет собой центр, с которым связаны все сооружения элеватора. Силосный корпус - собственно хранилище и должен обеспечить количественную и качественную сохранность зерна. Приемные и отпускные устройства предназначены для внешних операций, которые в зависимости от назначения элеватора могут быть связаны с автомобильным, железнодорожным и водным транспортом.
Важная часть каждого элеватора - зерносушильное отделение, которое может быть расположено в отдельном здании, в рабочей башне, силосном корпусе, пристроено к корпусу или к башне. Зерносушилки предназначены для снижения влажности зерна до величины, при которой обеспечивается его длительная сохранность. Каждая зерносушилка, как правило, состоит из: сушильных и охладительных шахт (камер) с необходимыми оперативными бункерами и выпускными устройствами; топки с оборудованием для подачи топлива, воздуха и сжигания топлива; вентиляционной системы, включающей в себя вентиляторы, воздухопроводы, подводящие и отводящие устройства; подъемо-транспортное оборудования для подачи и уборки влажного и просушенного зерна; оборудования автоматического контроля и управления механизмами зерносушильного агрегата.
Размещение оборудования в рабочей башне определяет технологическую схему всего элеватора. Принципиальные схемы зернохранилищ представлены на рис. 2.
Рис. 2 - Принципиальные схемы зернохранилищ: а - с весами без сепараторных бункеров; б - баз весов с бункерами над зерноочистительными машинами; в - без весов и сепараторных бункеров; г - с весами и сепараторными бункерами; д - с весами, сепараторными бункерами и двухступенчатым подъемом зерна; 1 - приемные бункеры; 2 - приемный транспортер; 3 - нория; 3' - нория дополнительного подъема; 4 - надвесовой бункер; 5 - весы (ковшовые или порционные); 6 - подвесовой бункер; 7 - распределительная труба; 8 - надсепараторный бункер; 9 - сепаратор; 10 - подсепараторный бункер; 11 - надсилосный транспортер; 12 - склад или силосы для хранения зерна; 13 - подсилосный транспортер; 14 - отпускное устройство.
Зерно поступает в приемный бункер при разгрузке автомобилеразгрузчиком автомобилей с зерном. Затем с помощью приемного (ленточного транспортера) направляется на норию. Нория - транспортирующая машина для подъема сыпучих и кусковых грузов по вертикали. Тяговым органом нории является лента, которая огибает верхний и нижний барабаны. Рабочими органами служат ковши, соединенные с лентой болтами. Нижний барабан помещен в башмаке, а верхний - в головке нории. Каждая ветвь ленты с ковшами (рабочая и холостая) расположена в трубе, соединяющей башмак и головку.
С головки нории зерно высыпается в надвесовой бункер, а затем поступает на весы, с помощью которых производится количественный учет зерна.
Зерновая масса после взвешивания через распределительную трубу поступает либо на отпускное устройство, либо на сепаратор.
Сепаратор - зерноочистительная машина. Его устанавливают во всех технологических линиях для обработки зерна. Фактически это сито. Машина работает в такой последовательности: зерно из бункера регулируемым потоком поступает в приемную камеру, где шнек разравнивает его по всей ширине. Преодолевая сопротивление клапана, зерно равномерным слоем проходит в аспирационный канал первой продувки. Здесь из него выделяются легкие примеси, которые уносятся воздушным потоком в переднюю осадочную камеру и выводятся шнеком из машины. Из канала первой продувки зерно попадает на приемное сито. С него идет крупный сор, удаляемый из машины лотком. Проходя через приемное сито, зерно двумя параллельными потоками поступает на сортировочные сита верхнего и нижнего кузова. С них сходом идут примеси, крупнее зерна. Затем зерно вместе с мелкими примесями поступает в подсевные сита - с них получают очищенное зерно; оно поступает в аспирационный канал, где его вторично продувает воздушный поток. Легкие примеси по трубе уносятся в осадочную камеру.
Если же зерно очищено ранее, то оно поступает непосредственно в силосы для хранения зерна. Либо после сепаратора, через норию и весы, поступает в силос.
Силосы предназначены для защиты зерна от атмосферных осадков, быстрых изменений наружной температуры и от вредителей хлебных запасов.
Силосный корпус состоит из трех основных частей: собственно силосов, в которых хранят зерно, надсилосной галереи с транспортерами для загрузки силосов, и подсилосной галереи с транспортерами для разгрузки силосов.
При хранении зерна в силосе (бункер для хранения) зерно активно вентилируют для обеспечения его сохранности. Применяют 3 типа установок активного вентилирования зерна: стационарные, устраиваемые в полах и являющиеся частью конструкции пола; напольно-переносные, которые можно устанавливать в любом складе, и переносные трубные (погружаются в насыпь зерна после ее формирования).
Если зерно необходимо отпустить, то через подсилосный транспортер оно поступает в башмак нории, а затем пройдя через бункера и весы поступает на отпускное устройство.
На элеваторе в процессе хранения зерно неоднократно перемещают. Существующие транспортные машины для перемещения зерна (ленточные транспортеры, нории и т. д.) не обеспечивают полной герметизации потоков зерна. Поэтому в процессе перемещения зерна в воздух помещения выделяется содержащаяся в зерновой массе пыль.
Аспирация (вентиляция)- обеспыливающие вентиляционные устройства, характеризующиеся всасыванием воздуха. Аспирационные установки отсасывают запыленный воздух из мест пылеобразования. Это предупреждает возможность пылевых взрывов. На элеваторах аспирируют сепараторы, самотечные и поворотные трубы, башмаки и головки норий, разгрузочные воронки (отверстия в виде решеток в силосах, куда ссыпается зерно) и тележки транспортеров, весы и другое оборудование.
Вентиляция на элеваторах должна обеспечить малую запыленность воздуха, не превышающую допустимую концентрацию пыли в рабочих зонах производственного помещения.
Сама вентиляционная сеть, предназначенная как для обеспыливания оборудования и помещений, так и для сушки и активного вентилирования зерна, состоит из системы всасывающих и нагнетающих воздухопроводов, вентилятора и центробежного пылеотделителя (рис. 4).
Рис. 4 - Схема вентиляционной сети: 1 - отсосы от герметизирующих кожухов (коллекторы); 2 - воздухопровод всасывающий; 3 - труба самотечная для пыли; 4 - центробежный пылеотделитель; 5 - воздухопровод нагнетающий; 6 - вентилятор.
Коллектор (пылеприемник) соединяет герметизирующий кожух с воздухопроводом сети. Он крепится к герметизирующему кожуху болтами и имеет переменное сечение, наибольшее - в месте присоединения к кожуху.
Пылеотделитель (циклон) - устройство для очистки воздуха перед выпуском его в атмосферу.
Существует понятие нижнего предела взрывоопасной концентрации пыли в воздухе - это минимальное количество взвешенной в воздухе пыли, которое при других благоприятных условиях (источнике воспламенения, составе воздуха, влажности пыли) ведет к образованию взрыва.
Существует много методов измерения концентрации пыли в воздухе: весовой (с фильтрацией или центробежным отделением пыли), радиоизотопный, фотометрический, индукционный, зарядно-индукционный, емкостный, пьезоэлектрический, а также с использованием счетчиков частиц и улавливания пыли водой. Наиболее распространенные методы: весовой с использованием фильтров АФА и зарядно-индукционный - с прибором ИКП-1.
Первый метод - весовой. Суть его заключается в том, что через предварительно взвешенный на аналитических весах фильтр пропускают отмеренный объем запыленного воздуха, для чего используют специальный прибор - аспирационный ротаметр. Затем фильтр с осевшей на него пылью взвешивают вторично. Зная таким образом, массу пыли и объем воздуха, прошедшего через фильтр, легко рассчитать концентрацию пыли. Недостаток метода- длительность определения и довольно большая погрешность измерения ( до 20 %).
Второй метод основан на том, что, проходя с потоком воздуха через пылемер, частицы пыли сначала получают заряд под действием импульсного коронного разряда, а затем передают этот заряд электроду измерительного устройства пылемера. Возникающий при этом электрический ток пропорционален концентрации пыли и регистрируется микроамперметром. Достоинства метода- быстрота определения ( 1-3 мин.) и сравнительно небольшая погрешность (10-12 %). Недостаток- необходимость предварительной калибровки прибора ИКП-1, так как в зависимости от происхождения и химического состава пылинки способны принимать больший или меньший электрический заряд. Определение концентрации пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений необходимо производить не реже одного раза в год.