Расчет вместимости складов для зерна

Расчет вместимости зернохранилищ

Склады для зерна – это сооружения с горизонтальным или наклонным полом, предназначенные для хранения зерна насыпью, которое размещают прямо на полу и вплотную к стенам. Зерновые склады классифицируют в зависимости от способа размещения зерна, степени механизации погрузочно-разгрузочных работ, срока хранения зерна и вида строительного материала (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 – Классификация зерновых складов

Разработаны и используются типовые проекты складов для зерна, в которых обобщен многолетний опыт их проектирования и строительства. Вместимость современных типовых складов с плоскими полами составляет 3200 т и 5500 т и с наклонными – 7500 т.

Одно из основных требований, предъявляемых к складам – это экономичность, как при строительстве, так и при эксплуатации. Наиболее распространенная форма склада – прямоугольник. Она позволяет для стен применять местный материал (кирпич, бут, бетонные или шлакоблоки, камень, сборный железобетон), а для каркаса крыши – дерево, сборный железобетон или стальные конструкции. Каркас крыши обычно сооружают из дерева или железобетона.

При эксплуатации складов высоту насыпи зерна принимают в зависимости от его качества, но не более расчетной (около стен – 2,5 м и в середине – 5 м). Для этого на стенах высоту засыпки зерна отмечают красной линией.

Вместимость складов выражают массой зерна, которое можно разместить в них при максимально допустимой нагрузке.

Массу зерна размещенного в складе , т, рассчитывают по формуле

, (4.1)

где объем зерна, м³;

натура зерна, т/м³.

Различают паспортную и рабочую вместимость складов. Паспортной называется вместимость, рассчитанная на размещение пшеницы натурой 0,75 т/м³, влажностью от 14 до 15,5 %, с содержанием сорной примеси 2 % при высоте насыпи, допускаемой для данного зерна.

Проектную (паспортную) вместимость склада , т, определяют по формуле

, (4.2)

где А – внутренняя длина склада, м;

В – внутренняя ширина склада, м;

h – высота засыпки зерна около стен, м;

а – длина насыпи зерна поверху, м;

в – ширина насыпи зерна поверху, м;

H – высота засыпки зерна в середине склада, м;

γ – натура зерна, т/м³.

Длина насыпи зерна поверху а, м, рассчитывают по формуле

, (4.3)

где см. формулу (4.2);

см. формулу (4.2);

– угол естественного откоса; для зернового сырья следует принимать

= от 25^о до 36° .

Ширина насыпи зерна поверху в, м, рассчитывают по формуле

, (4.4)

где В – см. формулу (4.2);

см. формулу (4.2);

– см. формулу (4.2).

При размещении в складе зерна разного качества паспортную вместимость, полученную по формуле (4.2), уменьшают до 20 %.

Рабочую вместимость определяют для каждого конкретного случая с учетом культуры, натуры и качества зерна.

Паспортная вместимость типовых складов, в соответствии со справочными данными, представлена в таблице 4.1

Таблица 4.1 – Паспортная вместимость типовых складов

Размер в плане, м	Вместимость, т
30 х 15	1 000
45 х 20	2 000
60 х 20	3 000
62,5 х 20,8	3 200

Вместимость нетиповых складов зерна определяют расчетом.

Насыпь зерна в складе имеет очертание сложной геометрической фигуры, объем которой определяется суммой пяти объемов отдельных составляющих элементарных геометрических тел (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 - Расчетная схема определения вместимости склада для зерна

Общий объем сложной геометрической фигуры , м³, определяют по формуле

, (4.5)

где V₁ – объем нижнего параллелепипеда, м³;

V₂ – объем верхнего параллелепипеда, м³;

V₃ – объем двух больших боковых призм, м³;

V₄ – объем двух малых торцевых призм, м³;

V₅ – объем насыпи в четырех углах, равных вместе объему пирамиды, м³.

Объем нижнего параллелепипеда , м³, определяют по формуле

V₁ = А·В·h, (4.6)

где см. формулу (4.2);

В – см. формулу (4.2);

см. формулу (4.2).

Объем верхнего параллелепипеда , м³, рассчитывают по формуле

V₂ = а ·в , (4.7)

где а – см. формулу (4.2);

в – см. формулу (4.2);

h₁ – разность высот насыпи в средней части Н и у стен склада h, м.

Объем двух больших боковых призм , м³, рассчитывают по формуле

, (4.8)

где С – разность между длиной склада и длиной верхнего слоя зерна, м;

h₁ – см. формулу (4.7);

а – см. формулу (4.2).

Объем двух малых торцевых призм , м³, определяют по формуле

, (4.9)

где С – см. формулу (4.8);

см. формулу (4.2);

в – см. формулу (4.2).

Объем насыпи в четырех углах, равных вместе объему пирамиды , м³, определяют по формуле

, (4.10)

где С – см. формулу (4.8);

h₁ – см. формулу (4.7).

Суммируя вышеуказанные объемы, общий объем зерна в складе , м³, определяют по формуле

, (4.11)

С известной точностью паспортную вместимость нетиповых складов , т, о рассчитывают по формуле, предложенной в методических указаниях по составлению технических паспортов хлебоприемных предприятий.

, (4.12)

где см. формулу (4.2);

В – см. формулу (4.2);

см. формулу (4.2);

в – см. формулу (4.2);

а – см. формулу (4.2);

см. формулу (4.2);

К – поправочный коэффициент, зависящий от длины складов:

до 15 м – 0,9;

от 15 до 30 м – 0,86;

от 30 до 45 м – 0,82;

от 45 до 60 м – 0,78;

от 60 м и более – 0,75.

При определении вместимости склада, для размещения различных злаковых культур и зерновых продуктов, принимают следующие величины натуры γ (т/м³):

1. Пшеница – 0,68 – 0,82

2. Рожь – 0,58 – 0,78

3. Кукуруза

в початках – 0,45 – 0,65

в зерне – 0,70 – 0,80

4. Ячмень – 0,48 – 0,72

5. Овес – 0,45 – 0,67

6. Рис – 0,56 – 0,65

7. Гречиха – 0,46 – 0,58

8. Просо – 0,70 – 0,83

9. Горох – 0,80 – 0,83

10. Подсолнечник – 0,30 – 0,45

11. Льняное семя – 0,60 – 0,73

12. Отходы зерновые - 0,50 – 0,85

Необходимую площадь склада , м², для хранения готовой продукции и семенного зерна в таре, а также количество продукции в таре, размещаемой на складе, определяют по формуле

, (4.13)

где G – масса продукции, которую необходимо разместить на складе, т;

f – площадь одного мешка, м² (в среднем следует принимать площадь одного мешка массой 70 кг – 0,45 м², площадь одного мешка массой 50 кг – 0,3 м );

z – число мешков, уложенных в штабель, шт.;

g – масса одного мешка с продукцией, кг;

k – коэффициент использования площади склада (если в складе используются передвижные средства механизации, то коэффициент использования площади склада следует принимать k=0,5-0,65; если используютсяэлектропогрузчики, то k =0,6-0,75; если используются стационарные средства механизации, то следует принимать k=0,65-0,85).

Приведенные формулы могут быть использованы для расчета вместимости складов заполненных однородной по качеству культурой. В случае хранения в складе разнородного по качеству зерна, расчет каждой партии, размещенной в хранилище, производится исходя из размеров каждой насыпи зерна.

Таблица 4.2 – Рекомендуемые нормы хранения семенного зерна

Культура	Температура семян, ^оС
не выше 10	свыше 10
число рядов мешков в штабеле	высота насыпи, м	число рядов мешков в штабеле	высота насыпи, м
1. Рожь, пшеница, ячмень, гречиха, овес		2,5		-
2. Горох, чечевица, фасоль и др. бобовые		2,5		2,0
3. Рис, просо				1,5
4. Подсолнечник				1,6
5. Лен		-		-
6. Соя, клещевина, арахис, горчица, рыжик, рапс, кунжут		-		-
7. Кукуруза в зерне		2,5		2,0

Задачи