АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УВЛАЖНЕНИЯ ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА

АННОТАЦИЯ

Проведённый анализ современного состояния техники и технoлoгии пpoцессa увлaжнения хлoпкoвoгo вoлoкнa пеpед егo прессованием позволяет сделать выводы о том, что разработанные и эксплуaтapуемые отечественные увлажнители хлoпкoвoгo вoлoкнa недoстaтoчнo эффективны, не oбеспечивaют неoбхoдимoгo пpиpoстa влaжнoсти и имеют pяд технoлoгических, кoнстpуктивных и эксплуaтaциoнных недoстaткoв. Производимое на предприятиях первичной oбpaбoтки хлoпкa хлoпкoвoе вoлoкнo имеет сpеднюю влaжнoсть oкoлo 5 - 6 %, чтo не сooтветствует требованиям регламента существующей технологии. Для увлажнения волокна в кипaх дo нopмиpoвaнных пapaметpoв вoлoкнo неoбхoдимo дoвести знaчение увлaжнения не менее 1,5 %. Их высокая энергоёмкость и бoльшие гaбapиты не пoзвoляют эффективнo использовать на производстве, что требует создания энерго и ресурсосберегающих увлажнителей.

ABSTRACT

The conducted analysis of the current state of technology and technology of the process of moistening cotton fiber before its pressing allows us to conclude that the developed and operated domestic cotton fiber humidifiers are not effective enough, do not provide the necessary increase in moisture content and have a number of technological, design and operational shortcomings. Cotton fiber produced at primary cotton processing plants has an average moisture content of about 5-6%, which does not meet the requirements of the existing technology regulations. To moisten the fiber in bales to the standardized parameters, it is necessary to bring the moisture content to at least 1.5%. Their high energy consumption and large dimensions do not allow for their effective use in production, which requires the creation of energy- and resource-saving humidifiers.

Ключевые слова. Хлопок, волокно, влажность, сушка, увлажнение, увлажнитель, лоток, пресс.

Keywords. Cotton, fiber, moisture, drying, humidification, humidifier, tray, press.

Введение. На хлопкоочистительных заводах для увлажнения волокна было разработано более 20 методов, в результате которых были выбраны различные точки увлажнения в технологии первичной переработки хлопка. Также были использованы различные способы увлажнения хлопка и волокна. Опыт работы увлажнения хлопка и волокна в различных точках технологии показала недостаточной эффективности использованных способов [1].

Результаты исследований. В настоящие время на хлопкоочистительных заводах применяется варианты увлажнение волокна в лотках конденсора при трамбовке волокна.

В табл.1 представлены данные влажности, выпускаемые волокно на Сайхунабадском хлопкоочистительном заводе.

Из анализа таблицы следует что влажность волокна зависит от исходной влажности хлопка и температуры сушки. При исходной влажности хлопка более 12% при умеренной температуре сушки влажность волокна достигает 7% и более процентов. При снижении влажности хлопка в процессе очистки до 8,12% влажность получаемого волокно составляет 6,2%, что требует её увлажнение.

Таблица 1.

Влажность волокна, выпускаемого на Сайхунабадском хлопкоочистительном заводе

Как отмечалось выше, для повышения очистительного эффекта очистителей необходимо снизить влажность волокно до 8%, однако из табл.1 видно, что хлопок перерабатывался с повышенной влажностью, что негативно влияло на очистительный эффект и приводило к увеличению пороков в волокне, что является недопустимым в технологии первичной обработки хлопка [2]. Анализом полученных данных установлено, что имеется определенное зависимость влажности хлопка на лотке джина (рис. 1).

Рисунок 1. Влажность хлопка на лотке джина, %

Регрессионные уравнение рис.1 имело вид: y=0,04x²-0,286x+5,88

Следует отметить, что полученные уравнения применимо для данного случая, т.е. при умеренной температуре сушки. При более высокой температуре сушки хлопка влажность волокна будет еще ниже.

Анализы влажности волокна и эффективность увлажнения волокна на Чинабадском и Дустликском хлопкоочистительных заводах приведены в табл. 2. Чинабадском хлопкоочистительном заводе волокно увлажняется при трамбовке, а Дустликском в лотке конденсора. Из табл. 2. следует, что Чинабадском хлопкоочистительном заводе при влажности хлопка-сырца на лотке джина от 7,7 до 9,4% влажность выпускаемого волокна составляет от 5,0% до 6,1%, что требует увлажнении до 2-3%. Однако фактические эффект увлажнения составило от 0,23 до 0,5%, что явно недостаточно.

На Дустликском хлопкоочистительном заводе также получены идентичные результаты. При влажности хлопка-сырца на лотке джина от 8,1 до 9,1% влажность волокне составило от 5,2 до 6,7% а эффект увлажнения от 0,2 до 0,4, что очень низкая.

Таблица 2

Влажность волокна, выпускаемого на хлопкоочистительных заводах

Полученные результате показывает, что в настоящее время используемые варианты увлажнения волокна на эффективно и не удовлетворяет требование промышленности.

При изучении увлажнение волокна в процессе трамбовке выявлена неравномерности увлажнение волокна. Для определения которого было взята 10 пробы из кипа волокна и определена влажность волокна. Результаты анализе представлен табл. 3. Оттуда следует что влажности волокна колеблется от 5,1% до 10,1%. Для анализа неравномерности влажности проведены статическое обработки данные табл. 3. Определена дисперсия среднее квадратичное отклонение. Коэффициент вариации и квадратичной неравноты. Среднее значение и дисперсия для полученных значений случайных величин, которые представляют выборку из нормальной генеральной совокупности определяется по формулам [3].

Таблица 3.

Неравномерность влажности волокна при трамбовке (влажность волокна до увлажнение 5,4%)

                                                         (1)

                                           (2)

Среднее квадратическое отклонение    

                                                  (3)

Коэффициент вариации СV{V} и квадратичная неравнота определяется по формулам:

;     .         (4)

Здесь, число повторности опыта, полученные значения выходного параметра, среднее значения выходного параметра.

Из табл. Определяем значения , ,  и  

Коэффициент вариации            

квадратичной неравнота               

Полученные результаты показывают, что значения дисперсия, коэффициент вариации и квадратичной неравноты слишком большая, которые указывают существенной неравномерности и рассеянности влажности волокна. Это объясняется тем, что при спуске трамбовочной плиты только верные поверхности поступающий из лотке конденсора порция волокна контактируется с водяной паром и увлажняется. Водяной пар не проходит внутрь слоя волокне вследствие чего происходит неравномерное увлажнение.

Также следует отметить, что при увлажнение происходит нагрев волокна и этот нагрев происходит неравномерно. В пределах опыта разница температуры волокна составляет 55  . При такой нагрева волокне создаются условия для интенсивного размножения микроорганизмов, приводящия к образованию желтых пятен и жестких пластиков в переувлажненных местах.

На рис.2 представлен внешний вид волокна уз кипа увлажненный при трамбования после трехмесячной хранения. Из рис. 2 видно, что на которых местах имеешься желтые точки в волокне и образованный пластики волокна. Полученные результаты показали неравномерности увлажнения волокна при его трамбовке, когда волокно желтеет и образуется жесткий пласт волокна за счет гниения. На заводе волокна увлажняется на лотке конденсора с помощью водяного пара подаваемого сверху слоя волокна (рис.3).

 Рисунок 2. Внешний вид увлажненного волокна после хранения

Высота слоя волокне составляло 45 см, плотность 13,2 кг/м³, при этом водяной пар проникает в слой волокна на расстояния максимум h=50 мм.

1-зона увлажнения, 2-распылительная труба

Рисунок 3. Существующая схема увлажнения волокна

По пяти пробам определялась влажность волокна в зоне увлажнения и из нижних слоях. Результаты анализы приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Результаты анализы

Влажность волокна в лотке конденсора

Где ,  – вес и влажность волокна в влажной зоне;  – вес и влажность волокна в нижных слоях.

Вес волокна во влажной зоне и нижний части

*=

*=

Тогда

Далее определено значения S²{V},  {V}, CV{V} и C{V} которые имели значение: , ,  и

Оттуда следует, что неравномерность увлажнения волокна слишком высокая. Максимальная разница влажности волокна составляет 5,9%. При волокна увлажняется в среднем на 0,51%.

Выводы. Таким образом, используемые в республике увлажнение волокна на лотке конденсора и при трамбовке, показывает существенные неравномерности увлажнение, проводящие при дальнейшей хранение снижение качества волокна, в частности, желтизны волокна и образование жесткие пласты волокна.

Основные их недостатки недостаточное разрыхления волокна, т.е. низкий удельной поверхность и плохая фильтрация увлажняющего агента через слой волокна. Учитывая эти недостатки на, мы разработаны новый увлажнитель волокна.

Список литературы:

1. A.P. Parpiev, A.Z. Mamatov, N.A. Khusanova, “Theoretical analysis of hydration of cotton fiber” O’zbekiston To’qimachilik jurnali 1 son, -Toshkent, 2021 yil, 32-38 bb.
2. Gulyaev, Rinat Amirovich; Mardonov, Botir Mardonovich; Lugachev, Anatoliy Evgenevich Cotton fiber humidification at cotton ginneries Indian Journal of Fibre & Textile Research (IJFTR) Vol. 44, June 2019, pp. 244-247
3. Gulyaev R A, Lugachev A E & Usmanov H S, World Cotton: Yesterday,  Today, Tomorrow (Russian)  (Lap Lambert Academic Publishing), 2017, 180.