Туранов Х.Т., Корнеев М.В. Транспортно-грузовые системы на железнодорожном транспорте

Подождите немного. Документ загружается.

130

6. Транспортно-грузовые системы для переработки

зерновых грузов

Transport cargo systems for handling grain cargoes

Вопросы, изучаемые по данной теме:

1. Характеристика зерновых грузов.

2. Склады для зерновых грузов.

3. Технология погрузки зерновых грузов в крытые и специализированные вагоны - зер-

новозы.

4. Технология выгрузки зерновых грузов из крытых и специализированных вагонов -

зерновозов.

6.1. Характеристика зерновых грузов, особенности

их хранения и перевозки

Characteristics of grain cargoes, distinction of their storage

and transport

К основным видам зерновых грузов относятся:

– хлебные (пшеница, рожь, кукуруза, ячмень, овёс, рис, просо, гречиха);

– бобобые (горох, чечевица, фасоль, соя);

– масленичные (подсолнечное, льняное, конопляное, хлопковое, горчичное

семя и др.).

Качество зерна каждой культуры и наименования стандартизованы. Эти

культуры разделяются на виды в зависимости от ботанических и других при-

знаков. Например, пшеница – яровая и озимая, белозёрная и краснозёрная и др.,

рожь – озимая, северная, озимая южная и т.д. По некоторым культурам виды

подразделяются на подвиды, классы и сорта в зависимости от их свойств и ка-

чественных показателей.

Качественными показателями зерна являются его натура, степень чисто-

ты и влажность.

Натурой зерна называется вес известного объёма зерна.

Степень чистоты зерна характеризует наличие в нём посторонних приме-

сей.

Влажность определяется высушиванием зерна в специальных сушильных

шкафах. Смешивание зерна различных видов и сортов не допускается. Пере-

возка и хранение осуществляется раздельно.

Физиологические свойства зерна определяют особые условия их хранения.

Зерно следует предохранять от атмосферных влияний, т.к. оно обладает гигро-

скопичностью. При повышенной влажности в зерновой массе возможен про-

цесс самовозгорания, который вызывает порчу зерна. Большие потери зерна

создаются также при заражении его хлебными вредителями. Исходя из этого к

складам, хранению и перевозке зерна предъявляют особые требования.

Зерно хлебных и бобобых культур при содержании влажности до 14 % и

масленичных культур до 11 % считается сухим. При более высоком проценте

влажности состояние зерновых культур считается влажным и сырым и не под-

131

лежит ни хранению, ни перевозке. Зерно поступает в склады иногда с влажно-

стью до 30 % и более при дождливой погоде в период уборки урожая. В этих

случаях зерно подлежит сушке в специальных передвижных или стационарных

сушилках с доведением влажности до нормы, позволяющей обеспечить со-

хранность при перевозке и длительном хранении.

Такие зерновые культуры, как кукуруза, большинство бобобых, рис и др.,

требуют особых условий хранения и перевозки. Для них нужны специально

оборудованные складские помещения. Влажную кукурузу в початках хранят,

как правило, в крытых складах, устраивают закрома со стенами реечной конст-

рукции с просветами шириной 30 мм и устанавливают реечные вентиляцион-

ные трубы сечением 0.5x0.5 м и высотой 2 м. При засыпке в закрома на высоту

4 м устанавливают одну на другую две вентиляционные трубы. Пол склада де-

лают решётчатым.

По своему назначению зерновые склады подразделяют: на заготовитель-

ные (линейные), перевалочные, производственные (мельничные) и базисные

(государственных запасов).

Часто зерновые склады имеют несколько из указанных назначений. На-

пример, они могут быть перевалочными и базисными или перевалочными и

производственными и т. д.

6.2. Склады для зерновых грузов

Storehouses for grain cargoes

6.2.1. Механизированные склады напольного хранения.

Элеваторы для зерновых грузов

Механизированные склады для хранения зерновых грузов подразделяются

на две группы в зависимости от способа хранения и степени механизации по-

грузочно-разгрузочных работ (ПРР):

– напольного хранения (хранения на полу) насыпью;

– элеваторы, где хранятся грузы в больших ёмкостях или в силосах.

6.2.1.1. Механизированные склады напольного хранения

Рассмотрим технологическую схему движения зерна при загрузке в склад и

выдаче со склада напольного хранения (рис. 6.1).

Зерно, поступающее из транспортного средства в приёмные бункеры (ла-

ри) 1, поднимается с ковшовым элеватором (норией) 2 на приёмно-

очистительные устройства 3. После этого зерно ковшовым элеватором 4 пода-

ётся на верхний загрузочный конвейер 5 для заполнения склада 6, где оно хра-

нится.

132

Рис. 6.1. Технологическая схема перемещения зерна

в механизированном складе напольного хранения:

1 − приёмный бункер (лария);

2 − ковшовый элеватор (нория) для загрузки зерна в склад;

3 − приёмно-очистительное устройство, состоящее из сепаратора

и сушилки;

4 − ковшовый элеватор (нория) для выдачи зерна со склада;

5 − верхний конвейер (загрузочный); 6 − склад напольного хранения;

7 − отверстия или питатели;

8 − нижний конвейер (разгрузочный); 9 − отпускные трубы;

10 − крытый вагон

Со склада 6 зерно выдаётся через отверстия или питатели 7 на нижний раз-

грузочный конвейер 8. С этого конвейера зерно поступает в норию 4 и далее

может опять поступать в приёмно-очистительное устройство 3, где производит-

ся проветривание, охлаждение, сушка, взвешивание и т. п., или на транспорт-

ные средства, например, в крытые вагоны.

Для выдачи зерна из склада напольного хранения служит нижний конвей-

ер, размещённый в подземной траншее. Конвейер связан с рабочей башней, ко-

торая расположена у торца склада и служит для приёма зерна с автотранспорта

и погрузки в железнодорожные вагоны. Нижний траншейный конвейер может

быть как ленточным, так и скребковым (с погруженными скребками). Зерно по-

ступает на нижний конвейер через затворы с отверстиями 300х200 мм, разме-

щёнными с шагом 5 мм. Нижний конвейер доставляет зерно в башню для от-

грузки в вагоны.

Оборудование башни механизированных складов технически оснащено:

– двумя ковшовыми элеваторами (нориями), сепаратором с эксплуатаци-

онной производительностью П

экс

= 1000 кН/ч.;

– двумя весами с нагрузкой 100 кН;

– автомомобилеподъёмником для выгрузки зерна, автомашиной и прицепом;

133

– отгрузочным ленточным конвейером с вагоноразгрузчиком;

– сушильным агрегатом с П

экс

= 500 кН/ч.

Склады крытого напольного хранения зерна насыпью бывают двух типов.

1) Схематически склад в разрезе показан на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Склад в разрезе:

1 и 2 – верхний и нижний конвейеры; 3 − затворы;

4 − крышка для закрытия люкового отверстия;

5 − промежуточные опоры; 6 − подземная траншея

Зерно, поступающее из верхнего конвейера 1, высыпается в склад штабе-

лями. Люковое отверстие закрывается крышкой 4, ниже которого расположены

затворы 3 с отверстиями 300х200 мм, размещёнными с шагом 5 мм. Ширина

склада − 24 м.

2) Схематически склад в разрезе показан на рис. 6.3.

Склад представляет собой железобетонную полуцилиндрическую арку

шириной 20 м. Засыпка зерна в склад аналогична засыпке зерна в склад первого

типа.

В ряде случаев может возникнуть срочная необходимость в складском по-

мещении для хранения зерна. Тогда целесообразно использовать склад в виде

пневмонадувных оболочек. Положительные качества этих складов: предельная

лёгкость, компактность, хорошая транспортабельность в свёрнутом виде, воз-

можность быстрого возведения и разборки без специальных приспособлений.

В условиях интенсивной уборки урожая зерна, кроме складов со стацио-

нарной механизацией, используют павильонные склады с передвижными сред-

ствами механизации, хотя они менее эффективны, чем первые.

134

Рис. 6.3. Склад в разрезе:

1 и 2 – верхний и нижний конвейеры; 3 − затворы,

4 − крышка для закрытия люкового отверстия;

5 − подземная траншея

6.2.1.2. Механизированные склады-элеваторы для зерновых грузов

Основным типом зерновых складов являются элеваторы.

Элеваторы подразделяются:

– на заготовительные (линейные), которые служат для приёма зерна непо-

средственно от производителей и отгрузки его потребителям;

– мельничные (производственные);

– перевалочные (портовые, базисные) для перевалки зерна с одного вида

транспорта на другой или для длительного хранения.

Рассмотрим план башни заготовительного элеватора (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Башня заготовительного элеватора в плане:

1 − помещение для приёма зерна; 2 − ленточные конвейеры;

3 − башня элеватора; 4 − надсилосные конвейеры; 5 − силосы;

6 − ось железнодорожного пути

135

Помещение для приёма зерна технически оснащено: автомобильными ве-

сами, автомобилеопрокидывателем и приёмными ларями (бункерами) с вме-

стимостью 500 кН (50 тс), расположенными на уровне пола. Из бункеров зер-

но попадает на ленточные конвейеры 2. Затем по загрузочному ковшовому эле-

ватору (норию) зерно поднимается вверх башни 3, а затем попадает на надси-

лосные конвейеры 4. Оттуда оно поступает в силосы 5, расположенные парал-

лельно оси железнодорожного пути 6.

Силосные корпуса элеваторов изготовляют из монолитного или сборного и

предварительно напряжённого железобетона (пространственные элементы в

виде коробов, плит, колец). В плане корпуса имеют прямоугольную или круг-

лую форму. Высота корпуса – 30 м. Ширина прямоугольного силоса – 4 м, а

длина – 3 м. Толщина стенок корпуса – 250 мм. Силосы с квадратными сече-

ниями с размерами в плане 3х3 и 4х4 м и высотой 30 м обычно строят на заго-

товительных элеваторах. Собирают их из объёмных блоков или плит толщиной

250 мм. Диаметр корпуса 6 м. Толщина стен 200…250 мм. Вместимость типо-

вых сдвоенных круглых силосных корпусов: 2х11 тыс. тс. = 22 тыс. тс., 2х25

тыс. тс. = 50 тыс. тс., 2х50 тыс. тс. = 100 тыс. тс. Вместимость, образующуюся

при соединении круглых силосных корпусрв в виде звёздочки в плане, также

используют для хранения зерна (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Силосы круглой формы

Условные обозначения линейных (заготовительных) элеваторов: Л2х100,

Л3х175. Здесь буква Л означает, что элеватор линейный, первая цифра после

буквы соответствует числу норий, а вторая – часовой производительности ка-

ждой из них.

Среднесуточная перерабатывающая способность линейных элеваторов со-

ставляет по приёму с автомобильного транспорта от 15 до 50 тыс. кН, по по-

грузке в вагоны – от 15 до 25 тыс. кН, по очистке – от 15 до 50 тыс. кН и сушке

- от 1750 до 2000 тыс. кН.

Производительность конвейеров соответствует производительности норий,

расположенных на башне элеватора.

Для обработки влажного и сырого зерна склады оснащают сушилками и

установками активного вентилирования. Их строят в городах.

Производственные (мельничные) элеваторы получают зерно, как правило,

железнодорожными маршрутами. Имеется несколько типов таких элеваторов.

Башни мельничных элеваторов М2х100, М3х100, М2х75, М3х175 оборудованы

136

двумя или тремя ковшовыми элеваторами производительностью 1000 или 1750

кН/ч., одним или двумя сепараторами производительностью 1000 кН/ч.; двумя

или тремя ковшовыми 20-тонными весами. Силосные корпуса элеваторов

М2х100 и М3х100 вмещают 80…160 тыс. кН зерна, М2х75 – 160 тыс. кН и

М3х175 – 334 тыс. кН. Суточная приёмная способность по выгрузке зерна из

вагонов составляет для указанных четырёх типов элеваторов соответственно 15,

20 и 30 тыс. кН.

6.2.2. Технология приёма, хранения и отпуска зерна

6.2.2.1. Технология приёма зерна на заготовительных складах

Для приёма зерна из автомобилей, предварительно взвешенных на автомо-

бильных весах, предназначены бункера, расположенные на уровне пола в зда-

нии 1 (рис. 6.4). Каждый из этих бункеров вмещает 500 кН (50 тс) зерна. Зерно

высыпается в бункер через открытый задний борт автомобиля, стоящего на на-

клонной платформе автомобилеподъёмника. Под бункерами смонтированы

ленточные конвейеры 2, перемещающие зерно к элеваторной башне 3. Здесь

при необходимости зерно подвергают очистке, сушке или сразу же поднимают

его нориями на верх башни, взвешивают на автоматических ковшовых весах и

передают непосредственно на надсилосные конвейеры 4.

Для приёма зерна из крытых вагонов на элеваторах служат приёмные лари

(бункера). Ковшовые элеваторы производительностью 1000 кН/ч. имеют два

поперечно расположенных ларя по отношению к железнодорожным путям,

производительностью 1750 кН/ч. – четыре ларя с продольным расположением.

Под приёмными ларями находятся ленточные конвейеры, подающие зерно

в башмаки ковшовых элеваторов. Вагоны следующей постановки могут быть

разгружены в те же лари только после полного освобождения их от ранее вы-

груженного зерна.

Если ленточные конвейеры под бункерами расположены вдоль железнодо-

рожных путей, то число путей над ларями должно быть равно числу ковшовых

элеваторов. При поперечном расположении приёмных конвейеров число путей

должно соответствовать числу ларей, обслуживаемых одним ковшовым элева-

тором.

6.2.2.2. Технология хранения зерна на заготовительных складах

По надсилосным конвейерам 4 зерно попадает непосредственно в силосы

корпусов 5 (рис. 6.4). На рис. 6.1 показаны только два силосных корпуса, при-

легающих к башне 3, но могут быть и четыре, тогда вместимость элеватора

увеличивается в 2 раза.

137

6.2.2.3. Технология отпуска зерна на заготовительных складах

Технологическая схема движения зерна при его отпуске через силосы и

башню элеватора показана на рис. 6.6 (т. е. разрез башни 3).

Из силосов зерно ссыпают на подсилосные конвейеры 8, которые и дос-

тавляют его к нории (ковшам) 3. Затем его поднимают наверх башни и взвеши-

вают. Зерно в вагоны 10 поступает из отпускных труб 9, присоединённых к

сбрасывающим тележкам 6 надсилосных ленточных конвейеров 5. Вдоль отпу-

скных устройств элеватора укладывают один или два железнодорожных пути.

Вагоны в них передвигают маневровыми лебёдками или локомотивами.

Рис. 6.6. Технологическая схема движения зерна при его отпуске

через силосы и башню элеватора:

1 − помещение для приёма зерна; 2 − ленточные конвейеры;

3 − нории; 4 – башня; 5 − надсилосные конвейеры;

6 − сбрасывающие тележки, 7 − силосы;

8 − подсилосные конвейеры; 9 − отпускные трубы;

10 − крытый вагон

Выгрузку вагонов можно организовать так, чтобы они не простаивали в

ожидании ларей, а приёмные конвейеры и ковшовые элеваторы не работали

вхолостую во время заполнения ларей. Для этого период освобождения ларей

должен быть равен периоду разгрузки и перестановки вагонов, ч:

подгрпергрл

ttttT )7.0...4.0(+=+=

, (6.1)

где t

гр

– простой вагонов под грузовой операцией, ч.;

пер

– время на перестановку вагонов одной подачи, ч.;

138

под

– время одной подачи вагонов, ч (задаваемая величина).

Продолжительность освобождения ларей от зерна, ч:

ллл

tnT =

, (6.2)

где n

– число ларей приёма зерна, шт.;

– время освобождения от зерна одного ларя, ч:

),(

321

tttt

++=

(6.3)

с учетом того, что в ней t

– чистое время освобождения от зерна ларя, мин., ко-

торое зависит от часовой эксплуатационной производительности ковшового

элеватора П

экс

и количества груза в ларе q

(нагрузка вагона):

экс

; (6.4)

– время истечения остатков зерна до полного освобождения ларя, мин.

(принимают ≈ 1 мин.);

– период между концом выпуска зерна из одного ларя и началом впуска

зерна из другого ларя, мин. (принимают 0.5…1 мин.).

Зная продолжительность разгрузки одного вагона t

гр

, а также уборки и поста-

новки вагонов под погрузку t

уб

= t

под

, получим необходимое число ларей. шт.:

n =

. (6.5)

Количество вагонов, разгружаемых одним приёмным конвейером и ков-

шовым элеватором, шт.:

гр

n =

. (6.6)

Следовательно, число линий приёмных устройств (ларей, конвейеров и

ковшовых элеваторов) для разгрузки вагонов всей подачи (маршрута) − n

под

должно быть, шт.:

под

z =

. (6.7)

6.3. Технология погрузки зерновых грузов в крытые

и специализированные вагоны-зерновозы

The technology of loading of grain cargoes into covered

and specialized cars grain carriers

Имеются следующие технологии погрузки зерновых грузов в крытые и спе-

циализированные вагоны-зерновозы.

1. Применение скребкового самоподавателя и передвижных ленточных

транспортёров без взвешивания. При погрузке груза в крытые вагоны (или ав-

139

томобили) скребковым самоподавателем с транспортерами происходит загрузка

приёмной воронки транспортера к самоподавателю в радиусе до 3 м, переме-

щение и разравнивание в вагоне (автомобиле) осуществляются вручную. Уст-

ройство и принцип работы самоподавателя изучены на практических занятиях.

Количество рабочих в бригаде n

раб

= 2.

2. Применение отпускных труб элеватора через верхние люки крытого ва-

гона. Данная технология аналогична технологии погрузки насыпных грузов в

крытые вагоны (рис. 5.1).

3. Применение отпускных труб элеватора через верхние люки специализи-

рованного крытого вагона-хоппера модели 19-752, предназначенного для

транспортировки зерна (рис. 6.7). Данная технология аналогична технологии

погрузки насыпных грузов в крытые вагоны (рис. 5.1). Перевозка зерна в спе-

циализированных вагонах-зерновозах (ЗРВ, код 95) является наиболее эффек-

тивным способом.

Рис. 6.7. Погрузка зерна через верхние люки

вагона-хоппера для зерновоза:

1 – бункер; 2 – отпускные трубы; 3 – горловина люка;

4 – бункера зерновоза; 5 – приводной штурвал

Кузов данного вагона имеет шесть бункеров 4 (по три с каждой стороны) с

механизмами для открывания и закрывания их крышек при производстве по-

грузочно-разгрузочных операций. В целях обеспечения механизированной по-

грузки зерна в крыше предусмотрены четыре щелевых загрузочных люка 3, за-

крываемых крышками (1690х660 мм) с резиновыми уплотнениями. Каждая

крышка оборудована упругими закидками, которые совместно с механизмом

запирания (вала и привода) прижимают крышку к горловине люка и предупре-

ждают ее самопроизвольное открывание.

Бункера зерновоза 4 снабжены разгрузочными крышками люков с резино-

выми уплотнениями. Каждые два противоположных бункера оборудованы од-

ним рычажным механизмом с приводным штурвалом 5, что обеспечивает по-

парное открывание и закрывание крышек люков и дозированное высыпание

зерна.

4. Применение шнековых погрузчиков КШП-3 и КШП-5 (колёсно-

шнековый погрузчик) в автомобиль. Управление погрузчиком КШП, регулиро-

вание количества подаваемого зерна в кузов автомобиля и подборка остатков

зерна вокруг автомобиля производится машинистом зернопогрузочных машин.