Трубная обвязка линий гранулирования комбикормов стальными трубами ВГП: расчет паропроводов к кондиционерам, дозирование патоки и монтаж

Гидротермическая подготовка рассыпного комбикорма перед прессованием в матрицах грануляторов (типов ОГМ-1.5, ОГМ-0.8, ДГВ, Buhler, Van Aarsen, CPM) на комбикормовых заводах (ККЗ) и птицефабриках Алматинской области определяет плотность гранул, степень декстринизации крахмала и микробиологическую чистоту готового корма. В кондиционере-смесителе и экспандере сухая мучнистая смесь за 15–40 секунд должна равномерно прогреться до +75…+88 °C и увлажниться до 15,5–17,0% за счет прямого впрыска сухого насыщенного пара давлением 0,2–0,4 МПа (2–4 бар). Попадание в лопастной смеситель влажного «сырого» пара с каплями конденсата приводит к мгновенному образованию тестообразных комков, пробуксовке прессующих вальцов, забиванию отверстий кольцевой матрицы и аварийной остановке электродвигателя мощностью 75–160 кВт.

Для снабженцев, главных механиков и монтажных организаций агрохолдингов Казахстана ключевая задача при реконструкции и строительстве кормоцехов — правильный подбор трубного проката для паровых гребенок, редукционных узлов и продуктопроводов жидких компонентов (кормового жира, растительного масла, мелассы). Стальная водогазопроводная труба (ВГП) усиленной и обыкновенной серий по ГОСТ 3262-75 выступает базовым конструкционным материалом благодаря толщине стенки 3,2–4,5 мм, способности выдерживать гидродинамические удары при отсечке электромагнитных клапанов и высокой стойкости к вибрационным нагрузкам, создаваемым редуктором гранулятора.

Требования к качеству пара и гидравлический расчет паропроводов кондиционера-гранулятора

Для эффективного кондиционирования кормовой массы требуется сухой насыщенный пар со степенью сухости не менее 0,95–0,98. Присутствие взвешенной влаги резко снижает удельную энтальпию пара: теплопередача замедляется, а смесь переувлажняется без набора требуемой температуры пластификации белков. Подача пара от производственной котельной ККЗ осуществляется по магистрали с давлением 0,6–0,8 МПа, после чего на редукционной станции перед прессом давление дросселируется до технологических 0,2–0,35 МПа. За счет эффекта дросселирования пар частично перегревается и подсушивается, однако в подводящей трубе скорость движения парового потока должна строго выдерживаться в пределах 15–25 м/с.

Занижение диаметра стальной трубы ВГП вызывает рост скорости пара свыше 35 м/с, что приводит к шумовой эмиссии в цехе, срыву конденсатных пленок со стенок и капельной эрозии регулирующих игольчатых клапанов. Завышение диаметра ведет к падению скорости ниже 10 м/с, усиленному остыванию пара в трубе и выпадению конденсата непосредственно перед коллектором форсунок. В таблице ниже приведены расчетные диаметры стальных труб ВГП по ГОСТ 3262-75 для обвязки смесителей-кондиционеров различной производительности.

Узлы осушки пара, сепараторы и дренаж конденсата перед смесителем комбикорма

Главным узлом качественной паровой обвязки пресса-гранулятора является блок подготовки пара, монтируемый на вертикальном опуске к кондиционеру. Пар от распределительной гребенки котельной поднимается к верхней отметке этажа гранулирования, после чего направляется вниз к смесителю. В самой нижней точке перед регулирующим клапаном в обязательном порядке формируется дренажный карман (вертикальный грязевик-накопитель) из стальной трубы ВГП диаметром на один-два типоразмера больше основной магистрали (для трубы Ду 40 карман выполняется из отрезка трубы Ду 65–80 длиной 350–500 мм).

Внутри блока подготовки пара последовательно устанавливаются:

• Фланцевый или муфтовый циклонный сепаратор пара: центробежный каплеуловитель с внутренней конической перегородкой, закручивающей поток и отделяющей до 98% капельной влаги в нижний дренажный штуцер;
• Поплавковый конденсатоотводчик непрерывного действия: отводит образующийся конденсат без задержки и без потерь сухого пара, оснащается встроенным биметаллическим клапаном для автоматического сброса воздуха при запуске линии;
• Редукционный клапан прямого действия с пилотным управлением: стабилизирует давление впрыска независимо от колебаний нагрузки на других технологических участках завода;
• Пневматический регулирующий отсечной клапан с позиционером: дозирует подачу пара пропорционально токовой нагрузке на главный привод гранулятора, предотвращая перегрузку амперметра пресса.

Все спуски конденсата от сепаратора и дренажного кармана объединяются в конденсатную линию из стальной водогазопроводной трубы Ду 20–32 с уклоном не менее 0,005 в сторону конденсатосборного бака котельной. Запрещается врезать дренаж конденсатоотводчиков напрямую в безнапорную канализацию цеха во избежание ошпаривания персонала и потерь обессоленного котлового конденсата.

Трубопроводы ввода жидких компонентов: обогрев пароспутниками линий патоки и растительного масла

Технология производства высокоэнергетических комбикормов для бройлеров и свиноматок включает ввод в смеситель от 1 до 4% жидкого кормового жира, соевого или подсолнечного масла, а также кормовой патоки (свекловичной мелассы). При температуре цеха в зимний период (+10…+15 °C) вязкость мелассы возрастает до 1500–3000 сСт, а гидрогенизированные кормовые жиры полностью застывают в трубопроводах, блокируя шестеренчатые дозирующие насосы и форсуночные коллекторы впрыска.

Для обеспечения стабильной текучести жидких добавок технологические трубопроводы из стальных труб ВГП Ду 32–50 монтируются в едином теплоизоляционном кожухе с паровым спутником (пароспутником) из стальной трубы ВГП Ду 15 или Ду 20 по ГОСТ 3262-75. Пар давлением 0,1–0,2 МПа непрерывно прогревает продуктопровод до стабильной рабочей температуры (+40…+55 °C для мелассы и +55…+65 °C для жира). Крепление пароспутника к продуктовой трубе выполняется стальными бандажными лентами с шагом 300–400 мм с нанесением теплопроводящей графитонаполненной мастики. Использование тонкостенных шовных гильз для пароспутников недопустимо из-за риска скрытого прорыва пара внутри минераловатной скорлупы и прямого ожога трассы.

Особенности монтажа в сейсмозоне Алматы, виброразвязка пресса и чеклист закупки

Алматинская область относится к зоне высокой сейсмичности (9–10 баллов по шкале MSK-64). Кроме того, сам пресс-гранулятор в процессе продавливания кормовой массы через радиальные фильеры матрицы генерирует непрерывную низкочастотную вибрацию, передающуюся на корпус смесителя-кондиционера. Жесткое болтовое или сварное подключение паропровода из стальных труб ВГП напрямую к патрубку вибрирующего смесителя приводит к усталостному растрескиванию околошовной зоны металла и срезу резьбовых сгонов за 2–4 месяца эксплуатации.

Для защиты технологических линий комбикормового завода применяются следующие инженерные решения:

• Монтаж сильфонных нержавеющих металлорукавов высокого давления: виброкомпенсаторы длиной 300–500 мм с наружной одинарной или двойной проволочной оплеткой устанавливаются непосредственно перед входным коллектором смесителя под углом 90° к вектору максимальной амплитуды вибрации;
• Сейсмостойкие скользящие и направляющие опоры: горизонтальные участки паропроводов крепятся к балкам перекрытия через пружинные подвесы и маятниковые тяги, исключающие защемление трубы при взаимном смещении технологических этажей ККЗ;
• Оснащение форсуночного коллектора смесителя индивидуальными шаровыми кранами: полнопроходные краны Ду 15–20 на каждом паровом сопле позволяют оперативно прочищать забитые кормовой пылью форсунки без остановки всей паровой магистрали.

При комплектации объектов агропромышленного комплекса в компании ATLANT MARKET снабженцы могут заказать полный сортамент сертифицированных стальных водогазопроводных труб ВГП по ГОСТ 3262-75 черного и оцинкованного исполнения, а также фасонные детали трубопроводов (отводы, переходы, тройники, стальные фланцы). Металлобаза компании в Алматы обеспечивает оперативную нарезку трубного проката в проектный размер, комплектацию крепежом и доставку транспортом предприятия на объекты в Алматы, Талдыкоргане, Каскелене, Шымкенте и по всем регионам Казахстана.

Для обеспечения надежной работы линии гранулирования воспользуйтесь практическим чеклистом входного контроля и комплектации узла обвязки:

• Проверить толщину стенки трубы ВГП микрометром: для паропроводов Ду 25–80 фактическая толщина обязана соответствовать обыкновенной (не менее 3,2–4,0 мм) или усиленной серии (не менее 4,0–4,5 мм);
• Убедиться в наличии заводского сертификата соответствия по ГОСТ 3262-75 с отметкой о прохождении гидроиспытаний пробным давлением 2,4–3,1 МПа;
• Проконтролировать соосность установки сильфонного металлорукава: компенсатор не должен работать на скручивание вокруг продольной оси;
• Оснастить нижнюю точку парового коллектора пресса продувочным краном со штуцером для ручного сброса шлама перед утренним пуском смены;
• Выполнить гидропневматическую промывку смонтированного паропровода до подключения регулирующей арматуры для удаления сварочного грата и окалины.

Часто задаваемые вопросы