Введение к работе
Актуальность работы. Для успешного решения задач, стоящих >ед химической, пищевой и других отраслей народного хозяйства, юходимо ускорение научно-технического прогресса. Отсюда следует, і необходимо оснащение предприятий химической и пищевой, про-шленности высокоэффективными" надежными, компактными аппа-ами и экологически чистыми технологиями и производить ком-;ксную автоматизацию технологических процессов.
Важнейшей задачей для нашей республики является повышение ^зективности использования главной технической культуры - хлоп-;ых семян и продуктов его промышленной переработки - шелухи и ота.
Анализ многих образцов рушанок масличных семян показывает, > в них помимо ядра содержится 14-40 % целяка и недоруша, 5-10 % ки, 5-15 % масличной пыли. А между тем, получение чистого" ядра гет большое значение для смягчения технологических режимов при шзводстве масел и улучшения качества. Кроме того, существующие щессы подготовительного отделения длительны во времени, и вклю-эт множество операций и оборудований, морально устарели и физики изношены.
В госбюджетной научно-исследовательской лаборатории "Тепло-:сообмен" ТашХТИ методом "взрывного" шелушения удалось полу-ъ рушанку хлопковых семян близкую к "идеальному", состоящей целых ядер, неизмельченной шелухи, полурасколотых семян- и сора, іастоящее время изучение и создание принципиально новых процес-и аппаратов для качественной классификации многокомпонентных тем, состоящих из 4-х фракций, имеют не только теоретическое, по рактическое значение. Однако, несмотря на имеющиеся в литерату-ряд исследований и разработок, проблема классификации подобных днородных систем и аппаратурное оформление процесса не решена стается актуальной и по сей день.
Анализ состояния вопроса по разделению и сушке многокомпо-[тных систем в псевдоожиженном слое показал, что большинство йодований проведены с измельченными, 2-х компонентными неодно-[ными системами, а данных по использованию гидродинамически ивных, высокотемпературных плоских струй в псевдоожиженном
слое для процессов классификации и тепловой обработке одновремен отсутствуют.
Данная работа выполнена в соответствие с ГНТП ГКНТ РУз направлению "Разработка ресурсосберегающих, экологически безопа ных технологий для производства химических и пищевых продукта по теме "Энергетически эффективная технология подготовки хлопк вых семян и других маслосодержащих материалов к прессовании шифр 19.4, гос. регистрационный N 01.97.0006056, а также с планаг НИР госбюджетной НИЛ "Тепломассообмен" и кафедры "Процессы аппараты химической технологии""ТашХТИ.
Цель диссертации - разработка нетрадиционных процессов кла сификации неоднородных, многокомпонентных систем и тепловой обр; ботки разделенного продукта, а также экспериментальное исследов; ние вышеназванных процессов.
Научная новизна. В качестве основных научных положений, вь носимых на защиту, можно выделить следующие:
получены новые данные по скорости начала псевдоожижения уноса целых, увеличенных в объеме целых ядер и неизмельченной ш< лухи хлопковых семян;
предложен новый подход для определения парусности цель ядер эллипсоидной формы, неизмельченной шелухи и выведен МОДІ фицированный коэффициент парусности вышеназванных тел, опред< лены их численные значения и получены обобщающие зависимое! для их расчета;
получены формулы для расчета скорости уноса целых ядер неизмельченной шелухи;
создан способ классификации многокомпонентных, неодноро; ных систем и разработана конструкция аппарата для одновременно классификации и тепловой обработки хлопковой рушанки, на которы получены патенты N 2466 и N 2539 РУз;
получены опытные данные по классификации хлопковой ру шанки.в-широком диапазоне...изменения, скоростей общего потока струи, влажностей и удельных массовых нагрузок материала;
установлено влияние режимных параметров на степень разде ления многокомпонентной, неоднородной системы при струйном ПСЄЕ доожижении"хлопковой рушанки, при.котором эффективность процес
са составляет 98-99 %
создана гидродинамическая модель процесса классификации ногокомпонентной, неоднородной системы, которая вскрывает меха-изм фракционирования при струйном псевдоожижении хлопковой ушанки;
выявлены пределы существования неподвижного, псевдоожи-:енного слоя и начала уноса частиц хлопковой рушанки при струйном севдоожижении с помощью гидродинамически активных плоских груй;
определены оптимальные режимные параметры процесса теп-овой обработки целых ядер семян хлопчатника: температура общего отока ton = 60-65С, струи t^ = 150С, живое сечение решетки р = 6,2 %, эффективная скорость соответствующая числам уноса :ун = 0,2-0,4;
экспериментально определены численные значения коэффици-ита теплоотдачи во всем диапазоне изменения режимных параметров, ыявлено, что с ростом скорости и температуры потока теплоотдача астет, а с повышением удельной массовой нагрузки и влажности ма-эриала наоборот - снижается;
получены опытные данные и формула для расчета иптенсивио-ги теплообмена при тепловой обработке целых ядер в струйно-севдооожиженном слое..
Практическая ценность. Полученные результаты диссертации огут быть использованы при проектировании новых, компактных редприятии, в частности, подготовительных отделений предприятий о переработке маслосодержащих материалов. Разработана ипженер-ая методика расчета классификаторов-сушилок струйно-псевдоожи-сенного слоя для трудносыпучих материалов.
Полное внедрение результатов работ по совмещению процессов лассификации хлопковой рушанки и тепловой обработке целых ядер озволит сократить операцию измельчения из существующей техно-огии подготовительного отделения масложировых комбинатов.
Реализация результатов работы. Основные научные положения иссертации используются при чтении курса "Процессы и аппараты имической технологии" для бакалавров ТашХТИ.
Результаты работы внедрены в АООТ "Узбеккимемаш" с ожи-аемым экономическим эффектом 1,7 млн. сум в год.
Апробация работы. Основные научные положения диссертацион-ой работы и результаты экспериментальных исследований доклады-
вались: на научно-теоретических конференциях профессорско-препо
давательского состава, научных сотрудников, аспирантов, докторантов
и студентов ТашХТИ в 1994-1998 гг.; на 1-ой Российской национальной
конференции по теплообмену, 1994 г., т. Москва; на 4-ой Всероссийской
научной конференции "Динамика процессов и аппаратов химической
технологии", 1994 г., г. Ярославль; на^ 2-ой Республиканской научной
конференции "Еш олимлар ва талабаларнинг илмий анжумани", 1996
г., г. Ташкент, на Международной научной конференции "Научно-
технический прогресс в пищевой промышленности", 1996 г., г. Самар
канд. *
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных трудов, в том числе получены 2 патента РУз и 10 тезисов докладов.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения в виде выводов, литературы из 125 наименований и приложения. Она изложена на 159 страницах, содержит 3 таблицы и иллюстрирована 40 рисунками.
Работа выполнена в госбюджетной НИЛ "Тепломассообмен" при кафедре "Процессы и аппараты химической технологии" ТашХТИ. Автор выражает глубокую признательность докторанту кафедры "Процессы и аппараты химической технологии", кандидату технических наук Нигмаджанову С. К. за оказание всесторонней помощи при проведении опытов и получении обобщающих зависимостей, а также коллективу госбюджетной НИЛ "Тепломассообмен" за помощь в работе.