Получение хлопкового волокна высокого класса за счет модернизации сушильного барабана марки СБО

АННОТАЦИЯ

Изучено влияние очистительного оборудования на получение хлопкового волокна класса “олий” (высокого) и “яхши” (хорошего). Определены результаты экспериментов, проведенных на ряде хлопкоочистительных заводов республики, и эффективность очистки их оборудования. Обоснована необходимость проведения исследовательских работ по созданию устройств для отделения пыли, образующейся в сушильном барабане

ABSTRACT

The influence of cleaning equipment on the production of cotton fiber of the “oliy” (high) and “yashi” (good) classes has been studied. The results of experiments carried out at a number of ginneries of the republic and the efficiency of cleaning their equipment have been determined. The need for research work on the creation of devices for separating dust generated in the drying drum has been substantiated.

Ключевые слова хлопок-сырец, сушка, сушильный барабан, сорные примеси, очистительный эффект, пыль, очистка.

Keywords: raw cotton, drying, drying drum, trash, cleaning effect, dust, cleaning.

Результаты анализа первичной обработки хлопка-сырца машинного сбора на хлопкоочистительных заводах показали, что при существующей технологии переработки получают хлопковое волокно низкого класса [1].

Статья посвящена решению этой проблемы. Известно, что эффективность очистки технологического оборудования определяется по следующей формуле [2].

                         (1)

здесь   –очистительный эффект технологических машин.

Согласно регламентированной технологии первичной обработки хлопка [2] хлопок-сырец на хлопкозаводе очищается в следующей последовательности “сепаратор + сушильный барабан”  +очиститель мелкого сора 1ХК  + 4 пильчатые секции очистки от крупного сора ( вместе с 12 колковыми барабанами)  + очиститель мелкого сора марки 1ХК  + питатель джина марки ПД .  С учетом этих данных формула (1) принимает следующий вид:

     (2)

Очистительный эффект одного очистителя принимаем как , тогда имеем

или

                                               (3)

тогда

                                               (4)

Здесь   – засоренность хлопка-сырца после каждой машины соответстсвпенно. С помощью формул (3) и (4) можно определить очистительный эффект каждой технологической машины и засоренность хлопка в лотке джина.

Основываясь на 3-4-летнем опыте работы с хлопком, собранным машиной, можно отметить, что первоначальное загрязнение хлопка, собранного машиной I и II, составляет до 20%, и трудно достичь требуемой эффективности очистки для получения хлопкового волокна класса “олий” (высокого) и “яхши” (хорошего) является трудной задачей. Для получения хлопкового волокна класса “олий” (высокого) и “яхши” (хорошего) необходимо на лотке джина  снизить засоренность хлопка с 0,9% до 1,5% в зависимости от типа и сорта хлопка. При этом требуется эффективность очистки технологического оборудования от сорных примесей не ниже 86%.

Из заготавливаемого  хлопка-сырца на хлопкозаводах планируется получить волокна классов “олий” (высокого) и “яхши” (хорошего), так как         от общего объема заготовки 80-85% из них составляют хлопок I и II сортов. Были определены результаты экспериментов, проведенных на ряде хлопкоочистительных заводов в Сырдарьинской области, и эффективность очистки, необходимая для получения высококачественного волокна по формулам (3) и (4) выше (рисунки 1 и 2).

Полученные результаты позволяют определить различия в очистке нормального, трудноочищаемого и собранного машинным способом хлопка, показывая характер увеличения эффективности очистки в зависимости от исходного загрязнения хлопка. Эффективность очистки хлопка, собранного машиной, намного ниже, чем у обычного и трудноочищаемого хлопка, и разница между ними составляет максимум 9,3 и 4,5%, соответственно, в зависимости от исходного загрязнения хлопка. Различия между ними отражаются в уравнении регрессии на коэффициент X2 и значение свободных коэффициентов.

1-нормально очищаемый хлопок; 2-трудноочищаемый хлопок

Рисунок 1. Влияние засоренности хлопка на эфффективность очистки (ручной сбор)

Рисунок 2. Влияние засоренности хлопка на эфффективность очистки (машинный сбор)

Анализ показывает, что эффективность очистки в производственных условиях колеблется от 82,7% до 88,7%, в зависимости от начальной засоренности хлопка для трудно очищаемых сортов хлопка, собранного вручную, и от 78,2% до 91% при машинном сборе.

Для некоторых случаев этого явно недостаточно. Чтобы получить высококачественное волокно, особенно волокно класса “олий” (высокого) и “яхши” (хорошего), необходимо повысить эффективность очистки. Установленное на хлопкоочистительных заводах технологическое оборудование для очистки хлопка от мелких и крупных загрязнений обеспечивает максимально допустимую частоту очистки. Следовательно, повышение эффективности очистки за счет увеличения частоты очистки, то есть за счет механического воздействия, приводит к резкому снижению качества волокна. Очистку хлопка можно производить на сушильных барабанах без дополнительного механического воздействия [3].

Опыт использования хлопкоочистительных машин стран-производителей (США, Китай) на хлопкоочистительных заводах республики (Джума, Узбекистан, Чиноз, Андижан-1) показал, что эффективность очистки существующих трудноочищаемых сортов хлопка недостаточна [4, 5].

В настоящее время местные сушильные барабаны используются как часть техники и технологий первичной обработки хлопка, импортируемого кластерами. Поэтому устранение недостатков существующих сушильных барабанов является актуальной задачей повышения их эффективности на основе их усовершенствования.

В настоящее время в нашей стране используются эффективные сушильные барабаны марок 2СБ-10 и СБО. Преимущество сушильного барабана СБО перед сушильным барабаном 2СБ-10 состоит в том, что он оснащен очистительной секцией, которая после 6 метров длины оставшиеся 3 метра покрыты сеткой, состоящей из отверстий размером 6x50 мм [6].

Известно, что в настоящее время производство волокна классов “олий” (высокого) и “яхши” (хорошего) не обеспечивается полноценно из-за общей неэффективности хлопкоочистительных предприятий. В частности, эффективность очистки хлопка, собранного машиной, крайне неудовлетворительна. Поэтому эффективность сушильного барабана СБО и его недостатки изучались на хлопкоочистительных заводах в Шахрихане и Андижане-1. Для этого определяли температуру горячего воздуха, подаваемого в сушильный барабан СБО, работающего в технологическом потоке, а также влажность и загрязнение хлопка, подаваемого в барабан и из него. Был выбран высушеный хлопок Ан-37 промышленных сортов II, III и IV, а количество влаги и загрязнения варьировалось. Производительность сушильных барабанов составляло 6,5-7 т / час. Полученные результаты представлены в таблице 1 ипоказано на рисунке 3.

Как видно из таблицы и рисунка, хлопок в определенной степени очищается в барабане СБО. Эффективность очистки варьируется от 11,7% до 18,4% в зависимости от исходных характеристик хлопка и режима сушки. Эффективность очистки от мелких загрязнений составляет 13,3-30,8%, по крупным - 4,8-10,9%.

Таблица 1.

Результаты сушки и очистки хлопка-сырца на сушильном барабане марки СБО

Одной из причин, по которой эффективность очистки на хлопкозаводах «Андижан-1» и «Шахрихан» разная, является состояние поверхности ячеек барабана, разная чистота. Известно, что в процессе очистки к отверстиям на поверхности сетки прилипают мелкие загрязнения и волокнистые частицы, в результате чего она забивается. Его нужно будет своевременно чистить (в дни профилактики). Но на хлопкоочистительных заводах не стоит делать упор на очистку поверхности сетки от загрязнений. Наличие засоров на поверхности сетки снижает эффективность ее очистки. Преимущество очистки хлопка в барабане заключается в том, что процесс очистки осуществляется без дополнительных затрат и без механического воздействия.

Предварительные исследования по оптимизации процесса показали, что существует ряд дополнительных возможностей для выявления факторов, влияющих на эффективность очистки хлопка в барабане. В частности, отверстия на поверхности сетки были получены той же формы, что и поверхность, установленная в колковых очистителях хлопка-сырца от мелкого сора, то есть 6x50 мм. Известно, что структура хлопка, очищаемая в колковом барабане, содержит определенное количество одиночных детучек хлопка, которые могут быть удалены вместе с сорными примесями, если отверстия на поверхности сетки будут размером больше 6 мм. Однако хлопковая структура, попадающая в барабан, не содержит одиночных летучки, поэтому можно проверить возможность использования сетчатой ​​поверхности с отверстием более 6 мм. 

Рисунок 3. Очистительный эффект хлопка-сырца на сушильном барабане марки СБО

.

Когда хлопок падает с лопастей на барабан, когда он ударяется о лопасти снизу, высвобождается содержащаяся в нем пыль. Но затем падающий хлопок опять принимает его, которая оседает на нем. Отделение хлопковой пыли в начале технологического процесса положительно сказывается на сохранении качества волокна при механическом воздействии в процессе его очистки. Следует отметить, что хлопковое волокно содержит минеральную пыль, которая в технологических процессах может повредить качеству волокна при скольжении по различным поверхностям, что приведет также к быстрому изнашиванию элементов технологического оборудования. Чтобы избежать таких негативных последствий, целесообразно на начальном этапе технологического процесса максимально отделять пыль из хлопка-сырца. С этой целью авторами предлагается модифицировать конструкцию сушильного барабана, чтобы обеспечить дополнительное очистку от пыли в СБО и ее выведение из машины.

Выводы

Анализ работы существующего сушильного барабана СБО в производственных условиях показал, что его отличает высокая эффективность очистки. Выявлено, что  необходимо проведение исследовательских работ по созданию устройств для отделения пыли, образующейся в барабане.

Список литературы:

1. Пахтани дастлабки ишлашни мувофиқлаштирилгшан технологияси (ПДИ 30-75-2017).
2. Шамсиев И.Р. Парпиев А.П. Пардаев Х.Н. “Машинада терилган пахтани тозалаш самарадорлиги таҳлили” ТТЕСИ. Республика илмий-амалий анжумани 1-шуба Тошкент 2017 й. с. 75
3. М.Мамажонов. Исследование и разработке спосибе севищения процессов сушки и очистки в одном огрегате. Автореферат. канд. аисс. Тошкент. 1981.с.14.
4. Р.А. Гуляев, А.Е. Лугачев, Х.С. Усмонов. Мировой хлопок: вчера, сегодня, завтра. LAPD LAMBERT. Academic Publishing PU.
5. Hardin, R.G.,Barnes, E.M., Valco, T.D., Martin, V.B., Clapp, D.M. Engineering and ginning: Effects of gin machinery on cotton quality. Journal of Cotton Science. Volume 22, Issue 1, 2018, Pages 36-46.
6. Пахта хом - ашёсини қуритиш. А. Парпиев, М. Ахматов, А. Усмонқулов, М. Мўминов. Тошкент-2009.