Установка нового сепаратора для осуществления процесса производства и его испытание

Installation of a new separator for the process of separating raw cotton from air and testing its new design
Цитировать:
Акрамжанов Д.М., Мурадов Р., Маматкулов О.Т. Установка нового сепаратора для осуществления процесса производства и его испытание // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 6 (75). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/9627 (дата обращения: 31.10.2020).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В настоящее время сепаратор марки СС-15A используется для отделения хлопка-сырца от воздуха хлопчатника на хлопкоочистительных заводах. Основными недостатками являются высокое энергопотребление и потеря определенного количества волокон. Чтобы преодолеть эти недостатки, было предложено новое улучшенное сепараторное устройство. В процессе отделения хлопка-сырца от воздуха оно позволяет избежать потерю волокна и повреждение семян. С целью предотвращения потери волокна полезная поверхность устройства была увеличена и в рабочей камере был закреплен направляющий стальной стержень на сетчатую поверхность.

ABSTRACT

Currently, the SS-15A brand separator is used to separate raw cotton from cotton air in ginneries. The main disadvantage of this is the high energy consumption and the loss of a certain amount of fiber. To overcome these disadvantages, a new improved separator device was proposed. In the process of separating the raw cotton from the air, it avoids fiber loss and seed damage. In order to prevent fiber loss, the useful surface of the device was increased and a guide steel rod is attached to the mesh surface in the working chamber.

 

Ключевые слова: семена хлопка, волокно, рабочая камера, труба, направляющее устройство.

Keywords: cotton seeds, fiber, working chamber, pipe, guide device.

 

Президент Республики Узбекистан Шавкат Мирзиёев 21 декабря 2016 года издал Указ «О Программе мероприятий по дальнейшему развитию текстильной и швейно-трикотажной промышленности на 2017–2019 годы», который открыл новые возможности в этой области. Эта программа предусматривает полную переработку хлопкового волокна в нашей стране к 2020 году, увеличение производственного и экспортного потенциала страны в 2,7 раза и его доставку на внутренний и внешний рынки. Это создаст новое конкурентное преимущество для легкой промышленности и обеспечит надежный выход на мировой рынок. Согласно анализу, в настоящее время около 50 % экспорта составляет пряжа. Сепаратор, который устанавливается на конце прибора перед вентилятором, предназначен для отделения сырья при первичной переработке хлопка. Основными частями сепаратора являются вакуумные клапаны, которые разделяют сепарационную камеру, поверхность сетки и воздухоразделитель. В сепараторах часть, которая отделяет сырье от воздуха, представляет собой сетчатую поверхность, а забитый хлопок очищается с помощью гибкого скребка. Сепаратор типа СС-15A рассматривался как начальная конструкция, и его экспериментальная конструкция была разработана и подготовлена для практических исследований с учетом результатов теоретических исследований, проведенных на его основных частях – скребке, поверхности сетки и вакуумном клапане. Результаты показали, что сепаратор повреждал при выходе хлопковое волокно и хлопковые семена и показал низкую эффективность. Поэтому была поставлена цель провести научное исследование на разработку новой конструкции сепаратора, которая не влияет на природные свойства хлопка, что является высокоэффективным.

Основной причиной снижения производительности сепаратора в процессе отделения хлопка является тот факт, что основная часть ватных шариков встречается с сетчатой поверхностью. Встречи хлопка с сетчатой поверхностью приводят к ухудшению качественных характеристик, повышению аэродинамического сопротивления сепаратора, потому что сетчатая поверхность полностью покрыта волокном и только малая часть, поддающаяся скребку, вытягивает воздух. Исходя из вышеизложенных соображений, конструкция сепаратора была усовершенствована, чтобы уменьшить количество хлопка, которое встречается с сетчатой поверхностью. Он был снабжен указателем в форме звездочки на входную трубу из камеры кондиционирования воздуха. Его предпочтение, как упомянуто ранее, направляет основную часть хлопкового сырья непосредственно в вакуумный клапан. Стержневой указатель проверен в правильном положении возле входной трубы сепаратора.

 

Рисунок 1. Конструкция усовершенствованного сепаратора:

1 – входящий патрубок; 2 – направляющие стержни; 3 – сетчатая поверхность; 4 – скребок; 5 – выходной патрубок воздуха

 

Этот разделитель камеры работает следующим образом. Из впускной трубы 1 хлопок под воздействием воздушного потока движется к поверхности сетки, но направленная переборка 2 перемещается основной массой вниз к вакуумному клапану. Предполагается, что использование этой камеры уменьшит вероятность встречи хлопка-сырца с поверхностью нетто 3. Эти геометрические размеры ориентации камеры (толщина b, длина l) также могут быть изменены. Для направляющих использовались стальные стержни диаметром 14 мм. Эти стержни легко обрабатывать, сгибать, устанавливать внутри камеры и заменять. Направляющие крепятся на камеру сепаратора с помощью специального устройства. Благодаря установке этого устройства стало возможным изменить их до нужных размеров. Во время испытаний направляющие были приклепаны к зоне доступа сепаратора и отрегулированы в направлении хлопкового сырья.

Рисунок 2. Схема экспериментальной установки сепаратора новой конструкции:

1 входная линия; 2 – маршрутизатор; 3 рабочие камеры; 4 полные барабаны; 5 – вакуум-клапан

 

В отличие от используемых сепараторов, количество воздуха, поглощенного за счет использования сетчатых поверхностей, размещенных в горизонтальной плоскости рабочей камеры, делится на два, и рабочая цепь сепаратора, которая предлагает рабочую камеру рабочего сепаратора, больше, чем рабочая камера. Это гарантирует, что большая часть хлопка, который попадает в рабочую камеру, попадает в вакуумный клапан под действием инерции. Это уменьшает вероятность того, что уменьшается поток хлопка-сырца, движущийся к сетчатым поверхностям. В свою очередь, можно будет обеспечить линейное движение хлопка. В результате того что пористые поверхности были помещены в камеру рабочего сепаратора в направлении, противоположном впускной трубе, хлопок, падающий на сетчатую поверхность, сохраняет естественные свойства. Такая вставка поверхности представляет собой совершенно новый метод отделения сырца от воздуха. Другое преимущество этого сепаратора состоит в том, что он не требует больше энергии во время работы, и количество полезных поверхностей рабочей камеры больше, и поглощение пыли уменьшается из-за падения в стенку сепаратора и высвобождения свободных волокон с пыльным воздухом. На основании результатов исследования было обнаружено, что пластырь был поврежден в стенке сепаратора части доступа, даже в существующих сепараторах СС-15A. Поэтому между воздухоочистителем сепаратора был установлен барабан, и первое испытание проводилось в производственных условиях. В результате сепаратор выталкивает дозу хлопка в рабочую камеру, что приводит к падению давления в рабочей камере. На основе теоретических исследований был подготовлен сетчатый барабанный сепаратор, который отделяет сырье от воздуха.

 

Рисунок 3. Хлопковый сепаратор с белым барабаном:

1 – сепаратор рабочей камеры; 2 – сетчатый барабан; 3 – вытягивающий канал воздуха

 

Сепаратор работает в следующем порядке. Часть хлопка, которая поступает в рабочую камеру из впускной трубы, движется к сетчатым поверхностям и барабану, где поверхности сетки в том же порядке потока воздуха в рабочую камеру уменьшают вероятность прямого контакта с хлопковой сеткой. Поскольку барабан расположен напротив входной трубы, большая часть хлопка очищается, и размер рабочей ячейки и полезной части поверхности сетки больше, чем у предварительных сепараторов, из-за резкого снижения веса хлопка и большой части вакуумного клапана под собственным весом. Хлопок, который частично покрыт сетчатой поверхностью, наматывается на клапан, который прикреплен к вакуумному клапану. Хлопок, который падает на вакуумный клапан, будет пропущен позже.

В процессе прохождения экспериментов на предлагаемом роторе и сетчатом барабане определялось отделение свободных волокон от состава загрязняющих веществ и перед сепараторным устройством, после сепаратора и после предложенного сепаратора были получены образцы волокна и определены качественные характеристики хлопкового волокна. Эксперименты показаны в таблице 1 в выборке «Волокна Андижана-35» инструментальной лаборатории HVI 900 SA, которая предназначена для определения качества волокна по универсальному стандарту хлопкового волокна. Термин и показатели качества инструментальной лабораторной системы HVI 900 SA основаны на универсальных хлопковых стандартах: при проведении экспериментов с установкой сепаратора на входной части и установкой барабана было обнаружено, что образцы волокна получили положительные оценки по результатам испытаний HVI-900SA Лабораторного центра Наманганского филиала ГУП «Сервисный центр АПК». Показатели качества после сепаратора входа и выхода SS-15A и после предлагаемого сепаратора (после сбора хлопка: промышленный сорт I, хлопок сорт 1, 9,6 %, промысел 2,8 %, тип селекции «Андижан-35»; II промышленного сорта, хлопок 1 % для хлопка, 12 %, рыболовство 3,5 %, селекция «Андижан-35»).

Таблица 1.

Результаты исследования

Свойство

Перед сепаратором SS-15A

После сепаратора SS-15A

После улучшенного сепаратора

I сорт

II сорт

I сорт

II сорт

I сорт

II сорт

Len

Наивысшая средняя длина волокна, дюймы

1,20

1,15

1,19

1,15

1,20

1,15

Unf

Однородность по длине, %

85,0

82,7

85,2

83,7

85,4

83,9

SFI

Индекс короткого волокна, %

3,8

9,2

3,4

6,9

3,8

6,7

Mic

Микронейр, зрелость и тонкость (basis 3,5–4,9)

4,7

3,4

4,7

3,2

4,5

3,5

Elg

Удлинение при обрывах, %

5,7

3,9

5,7

4,1

5,8

4,0

Area

Площадь загрязненных смесей, %

0,4

1,4

0,2

1,0

0,1

0,8

Семенные исследования

Загрязненность семян, %

3,25

25,0

3,20

23,0

2,9

21,6

Повреждаемость семян, %

Индустриальный сорт семян хлопка 1/1, 2/1, 5/2

1,35

2,05

1,50

2,90

1,30

2,0

 

При получении первоначальных результатов испытаний при изготовлении усовершенствованного адаптера и барабанного сепаратора при изучении хлопка первого сорта снижение количества дефектов и загрязнений в хлопке на 0,4 % наблюдалось при общем увеличении производства волокна на 20 % по сравнению с существующими сепараторами. Кроме того, в результате изучения потерь волокна в сепараторе было определено, что потери волокна при начальной обработке хлопка в существующем сепараторном устройстве варьируются в вариантах 1 и 2 в диапазоне 0,7 кг/час, а в 3 и 4–5 сортов – 3,78 кг/час.

В усовершенствованном сепараторном устройстве этот показатель составлял 0,26 кг/час и 1,96 кг/час. Также неравномерность Unf по длине на 1,2 % снижает индекс волокна при снижении количества свободных волокон на 1,3 % и последнее увеличилось на 0,2 %, а длина Elg удлинения увеличилась на 0,15 %.

 

Список литературы:
1. Каримов А., Махкамов А. Сепаратор вакуум-клапанининг паракларида пахта бўлакчаларини ҳаракати қонунятлари. – Йил чоп этишга қабул қилинган НамДУ ахборотномаси, 2009, авг. – 7 б.
2. Маматқулов О., Каримов А., Исаханов Х. Такомиллашган сепаратор ишчи камерасидаги пахта бўлакчалари харакатининг назарий ва амалий тадқиқоти // Механика муаммолари. – Тошкент, 2014. – 2 сон. – 106–109 б.
3. Маматқулов О., Мурадов Р. Исследование работы сепаратора при установке цилиндрической сетки // Материалы II Всероссийской конференции молодых ученых «Наука и инновации XXI века». – СурГУ, 2014, 14 апр.
4. Маҳкамов А., Маматқулов О., Мурадов Р. Пахта сепараторининг самарадорлигини ошириш йўллари. – Йил Ўзбек-Қирғиз университети, Ўш шаҳри, 2009, 17–18 апр. – 6 б.
5. Мурадов Р. Пахтани дастлабки ишлаш технологиясидаги ташиш жараёнининг самарадорлигини ошириша сослари : дис. ... д-ра техн. наук. – Тошкент, 2004. – 289 б.
6. Мурадов Р. Сепараторнинг тўрли юзасига пахтанинг келиб урилишини камайтириш усули // Механика муаммолари. – 2000. – № 3. – С. 77–80.

 

Информация об авторах

ассистент,Наманганский инженерно-технологический институт, Узбекистан, г. Наманган

Assistent of Namangan Institute of Engineering and Technology, Uzbekistan, Namangan

д-р техн. наук, проф., Наманганский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, Наманган

Doctor of Technical Sciences Namangan Institute of Engineering and Technology, Republic of Uzbekistan, Namangan

ст. преподаватель, Наманганский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, Наманган

Senior lecturer, Namangan Institute of Engineering and Technology, Republic of Uzbekistan, Namangan

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top