Влияние производительности, скоростного и аэродинамического режимов разработанного волокноочистителя на технологические показатели

АННОТАЦИЯ

В статье приведены результаты проведенных исследований разработанного и внедренного на Бузском хлопкозаводе волокноочистителя по определению технологических показателей работы в зависимости от частоты вращения пильных цилиндров и аэродинамического режима работы.

ABSTRACT

In this article is given the results of the research carried out on the fiber cleaner developed and implemented at the Buz ginnery plant to determine the technological performance indicators depending on the rotational speed of the saw cylinders and the aerodynamic operating mode.

Ключевые слова: волокна, волокноочиститель, очистительный эффект, волокнистость отходов, статическое давление.

Keywords: fibers, fiber cleaner, cleaning effect, fibrous waste, static pressure.

На отечественных хлопкозаводах волокно средневолокнистых сортов очищается на индивидуальных волокноочистителях установленных после каждого пильного джина.

По результатам проведенных работ была разработана конструкция нового волокноочистителя в АО «Пахтасаноатилмиймаркази» (рис. 1), изготовлена и внедрена в технологическую линию Бузского хлопкоочистительного завода Андижанской области [3].

Рисунок 1. Принципиальная схема новой конструкции и общий вид внедренного волокноочистителя. 1-рама; 2-корпус волокноочистителя; 3-4- крайние стенки; 5- средняя стенка перегородка; 6 и 7-опоры; 8 и 9 корпуса подшипников; 10-пильный цилиндр; 11-колосники; 12-пильные валы; 13-пилы; 14-междупильная прокладка; 15-затяжные гайки; 16-косая шайба; 17-шпонка; 18-электродвигатель

Известно, что  производительность, скоростной и аэродинамический режимы волокноочистителей влияют на технологические показатели – очистительный эффект и волокнистость отходов.

Скорость вращения пильных цилиндров неоднократно являлась объектом исследований, которые позволили найти прямую зависимость, связанную с очистительной способностью волокноочистительных машин [2].

Однако основные проведенные исследование проводились с использованием существующих волокноочистительных машин марки 3ОВП-М.

Конструкция и технологический процесс разработанного и внедренного волокноочистителя на Бузском хлопкоочистительном заводе значительно отличается от серийных волокноочистителей. Поэтому целесообразно изучение этих факторов для разработанного волокноочистителя.

Опыты по определению влияния скоростного режима на технологические показатели волокноочистителя проводили при одном и том же аэродинамическом режиме, чтобы этот показатель не внес погрешностей в полученные результаты.

Частота вращения пильных цилиндров волокноочистителя изменяли с помощью преобразователя частоты. При проведении опытов использовались хлопок сырец Андижон-37, первый промышленный сорт, с предварительной влажности 9,5 % и засоренности 2,9 %.Повторность каждого варианта опытов трехкратная, длительность опытов- получение 3 кипа волокна. Результаты проведенных опытов представлены на рис. 2.

Рисунок 2. Зависимость очистительного эффекта (К) и волокнистости (В) отходов от скорости вращения пильных цилиндров волокноочистителя

Из графиков, приведенных на рис. 2, следует, что, с увеличением скорости вращения пильных цилиндров волокноочистителя волокнистость отходов (В) снижается. Если при частоте вращения пильных цилиндров 1500 об/мин волокнистость отходов составляет 22 %, то при 1000 об/мин составляет 28,6 %, то есть, при снижении оборотов в 1,5 раза волокнистость отходов возрастает в 1,3 раза.

С увеличением скорости вращения пильных цилиндров очистителя повышается очистительный эффект (К) и рекомендуемой частоте вращения (1500 об/мин) имеет максимальное значение.

Очистка волокна в очистителях прямоточного типа проходит в аэродинамических потоках, технологические показатели машины зависят от аэродинамического режима работы. Пильные цилиндры волокноочистителя не только очищают волокно, но и выполняют ряд аэродинамических функций, связанных со взаимодействием нескольких различных воздушных потоков. Поэтому схема движения воздушных масс внутри волокноочистителя – явление довольно сложное и полностью не изучено.

Воздушный поток способствует транспортированию волокна, захвату его зубьями пил, перебросу прядок волокна с одного пильного цилиндра на другой и выводу из машины в волокноотвод; кроме того, возвращает через просветы колосников угарной камеры выпавшее вместе с отходами волокно. Чем больше воздуха подсасывается через колосниковые решетки, тем меньше волокнистостьотходов и наоборот.следовательно, при разработке новых или модернизированных волокноочистительных устройств необходимо знать количество подсасываемого воздуха через колосниковые решетки, при котором достигаются наилучшее технологические показатели.

Теоретические расчеты [1] показали, что пильный цилиндр волокноочистителя при частоте вращения 1500 об/мин за счет сил трения (вязкость воздуха) полностью увлекает за собой всю воздушную массу, находящуюся в междупильном пространстве.

Объем воздуха, увлекаемого пильным цилиндром в секунду, выражается следующей зависимостью:

                                                               (1)

где Qmax - максимальное количество воздуха, м³/с;

△  - толщина междупильной прокладки,м;

n - частота вращения пильного цилиндра, об/мин;

m  - количества пил на валу,шт.;

D  и d  - диаметр пил и междупильных прокладок, м.

Общий расход воздуха складывается из:

Q_общ = Q₁+Q_n +Q_ц,                                                                  (2)

Где  Q₁ – количества воздуха, подводимого к пильному цилиндру в секунду, м³;

Q_n – подсос воздуха через колосниковую решетку;

Q_ц – воздух, постоянно циркулируемый в междупильном пространстве.

Из междупильного пространства пильного цилиндра сбрасывается столько воздуха, сколько поступает. Чем больше воздуха подводится к пильному цилиндру, тем он меньше подсасывает через колосниковую решетку и наоборот.

Чтобы изменить Q_n, достаточно увеличить или уменьшить один из оставшихся компонентов. Снизить подачу воздуха от джина при существующей системе съема волокна на джинах невозможно, так как для их нормальной работы необходимо создать определенные аэродинамические условия (статическое давление).

Наиболее приемлемый способ влияния на постоянную циркуляцию – изменение статического давления воздуха в зоне отвода воздуха от пильного цилиндра. При уменьшении разрежения в этой зоне сила подсоса ослабевает.

По технологическому регламенту [4] рекомендуется на батарею джинов 5ДП-130 (4ДП-130) из трех машин статическое давление от + 20 до – 125 Н/м²  и расход воздуха составляет 2,4 м³/с.  Поэтому статическое давление в отводящей горловине внедреннего волокноочистителя поддерживается на уровне от + 20 до – 125 Н/м², а волокнистость отходов находится в пределах 22 %.

При проведение опытов статическое давление на выходе волокноочистителя изменяли от -120 до -160 Н/м². При этом пропускная способность волокноочистителя, то есть производительность джина по волокна не менялась и находилась в пределах 1200 кг/час для всех вариантов опытов.

Результаты опытов показали, что применяемый на хлопкозаводе вентилятор 1ВЦ для отсоса воздуха от общебатарейного конденсора 3КБ отсасывает до 12 м³ воздуха в секунду, что при правильном распределении воздушных потоков позволяет поднять разрежение на выходе волокноочистителя до -160 Н/м² вместо -125, что дает сокрашение содержание волокна в отходах с 23  до 16 % при снижении очистительного эффекта лишь на 4 % (рис. 3).

Рисунок 3. Зависимость очистительного эффекта (К) и волокнистости (В) отходов от статического давления на выходе из волокноочистителя

Исследования показали, что работа волокноочистителя в выбранном режиме (-160 Н/м²) позволит снизить потери волокна с отходами и повысить его выход на 0,2-0,3 %.

По результатам опытов можно заключить, что частота вращения волокноочистителя должна быть равным 1500 об/мин и для сокращения волокнистости отходов статическое давление на выходе волокноочистителя до -160 Н/м², что дает повышение выхода волокна на 0,2-0,3%.

Список литературы:

1. Котов Ю.С., Лыс Я.Х. Влияние параметров междупильных прокладок волокноочистителя на технологические и аэродинамические показатели // Журнал Хлопковая промышленность. – Ташкент, 1987. - №4  С.23-24.
2. Котов Ю.С., Худковский Б.А. Влияние производительности, скоростного и аэродинамического режимов волокноочистителя 3ОВП-М на технологические показатели // Журнал Хлопковая промышленность. – Ташкент, 1979. - №2  С.18-19.
3. Модернизация прямоточного пильного волокноочистителя для повышения его технико-экономических показателей за счет усовершенствования конструкции пильного цилиндра. Отчет о научно-исследовательской работе по проекту №ЁА-3-004. – Ташкент, 2017. 46 с.
4. Пахтани дастлабки ишлашнинг мувофиқлаштирилган технологияси ПДИ 70 -2017 . -Тошкент, 2019, 92 б.