ПСИ маркілі ұшқын аулағышы бар кептіргіш қоректендіргіші
Мақта кептіргіштерінің қоректендіргіштерін жетілдіру: құрылымы, жұмыс принципі және өндірістік нәтиже
Соңғы жылдары көптеген мақта зауыттарында кептіргіштердің консольды шнекті органдары бар қоректендіргіштері лоткалы немесе пневматикалық типтегі қолдан жасалған құрылғылармен ауыстырылды. Алайда ЦНИИХпром зерттеулері мен зауыттардың өндірістік тәжірибесі мұндай «жергілікті» жасалған қоректендіргіштердің сапасы әркелкі екенін көрсетті: оларды қолдану кептіруге жұмсалатын отын шығынын арттырып, шикі мақтаның қосымша ластануына әкеледі.
Осыны ескере отырып, ЦНИИХпром және мақта тазалау бойынша ТГСКБ Өзбекстан Республикасы мақта шаруашылығы жетекшілерімен бірлесе отырып мақта кептіргіштерінің қоректендіргіш сұлбаларын жетілдіріп, өндірістік деңгейде толық іске асыратын шешім ұсынды.
Жүйенің жалпы сұлбасы және тораптардың байланысы
Мақта кептіргішінің қоректендіру сұлбасы екі негізгі бөліктен тұрады: ұшқын аулаушы және қоректендіру түйіні. Қоректендіру түйіні жылжымалы түрде цапфаға кіріп, барабанмен жалғанады және СС-15А қырғышты сепаратордың шахтасымен байланысады.
Ұшқын аулаушы газ жүретін жолмен байланысады, ал түтін жолы жылу генераторымен жалғанады (сұлбада көрсетілмеуі мүмкін). Мұндай байланыс жылутасымалдағыштың тұрақты берілуін және бөгде қатты бөлшектерді жүйе ішінде қауіпсіз бөлуге мүмкіндік береді.
Қоректендіргіштің конструкциясы
Газ жүретін жол және негізгі элементтер
Қоректендіргіштің принциптік сұлбасы горизонталь газ жүретін жолдан тұрады. Газ жолы екі түтікшеден құралады. Сонымен қатар құрылымда белгілеуші құрылғы, колосникті тор және қатты қоспаларды жинау бөлігі қарастырылған.
Қатты қоспаларды жинау және қызмет көрсету
Жинау бөлігі ластаушы қоспаларды шығару үшін люкпен жабдықталады. Бұл торап қатты бөлшектерді жүйеден уақтылы аластатуға және қоректендіргіштің тұрақты жұмысын сақтауға мүмкіндік береді.
Конус, лоток және жылу оқшаулау
Бір түтікше конуспен жабдықталып, екіншісіне кіріп тұрады және еңісті лоток арқылы шикі мақтаны беру бөлігімен байланысады. Лотоктың бір жағы жылу оқшаулағыш қабатпен қапталып, қызып кетудің алдын алады.
Барабанмен түйісу аймағындағы геометрия
Барабанның цапфамен қосылу орнында оңтайлы саңылауды қамтамасыз ету үшін қоректендіргіш құрамында табақты жолақтан жасалған жартылай сақина қарастырылады. Ол монтаж кезінде түтікше обечайкасына бекітіледі және ағынның тұрақтылығын, түйісу аймағындағы тығыздық пен жұмыс сенімділігін арттырады.
Жұмыс принципі: ағынды бұрау және кептіруді интенсивтендіру
Қоректендіргіш мынадай тәртіппен жұмыс істейді: жылутасымалдағыш газ жолы арқылы беріліп, шнекті шикі мақта тиелген құрылғымен түйіседі. Нәтижесінде ағын бұралып, әрі қарай лоток бойымен түсіп жатқан шикі мақтамен араласады да, кептіру барабанына түседі.
Бұралған ағынды беру барабанның кептіру көлемін барынша тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Соның нәтижесінде кептіру процесі, сондай-ақ (мысалы, С-60 кептіргіштерінде) тазалау процесі де интенсивтенеді.
Ұшқын және қатты бөлшектерден қорғау логикасы
Шнекті түтін жолымен араласатын бұралған ағын жылутасымалдағыштан балқымаған және газ тәрізді емес қатты бөлшектерді бөліп, ұстап қалуды қамтамасыз етеді. Бұл барабанда жану ықтималдығын төмендететін негізгі қорғаныс тетіктерінің бірі.
Нәтижесі
- Газ-ағындық араластыру тиімділігі артады
- Қатты бөгде бөлшектер сенімді ұсталады
- Кептіру көлемі толықырақ пайдаланылады
- Жану қаупі төмендейді
Қатты бөлшектердің қозғалысы: күштер және ажырату механизмі
Жылутасымалдағышты газ тәрізді емес бөлшектермен араластырғанда бөлшектерге әртүрлі күштер әсер етеді. Қозғалыс барысында бөлшектерге әсер ететін күштердің шамасы мен бағыты тұрақты түрде өзгеріп отырады.
Нормаль күштің өзгеруі
Бөлшектің обечайкаға қысылу күші P − G-ден P + G-ге дейін өзгереді, мұнда:
- P — ортадан тепкіш күш
- G — ауырлық (гравитациялық) күш
Үйкеліс күші және белгілеулер
Үйкеліске қарсыласу күші сәйкесінше (P − G)·f-тен (P + G)·f-ке дейін өзгереді, мұнда:
- N — үйкеліске қарсыласушы күш
- f — бөлшек пен обечайка материалы арасындағы үйкеліс коэффициенті
Бір айналым ішіндегі нәтижелеуші күштің өзгеруі
Бөлшек нәтижелеуші күштің әсерімен қозғалады (бір айналым бойында). Нүктелер бойынша күштердің өрнектері төмендегідей беріледі:
- I нүктеде: F − G − P·f
- II нүктеде: F − P·f
- III нүктеде: F + G − P·f
- IV нүктеде: F − (P + G)·f
Осыдан I нүктеде әсер ететін күш минималды, ал III нүктеде максималды екені байқалады. Олардың айырмасы 2·G-ге тең. II және IV нүктелердегі күштердің айырмасы G·f шамасына тең.
Демек бөлшектер траекториясының қалыптасуына және қозғалыс жылдамдығына бөлшек массасы мен тығыздығы елеулі әсер етеді. Бұл тұжырым қоректендіргіш үлгілерін сынау нәтижелерімен расталған.
Ұсақ және ауыр бөлшектердің бөлінуі
Ұсақ бөлшектер: секіру және қуыстар арқылы ұсталуы
Өлшемі өте ұсақ бөлшектерде ауырлық күші салыстырмалы түрде басым болып, олар түтікше обечайкасына қысылып, периметр бойымен сырғанап әрі секірмелі қозғалады. Айналмалы қозғалыс үйкеліс және қарсыласу күштерінің моменттері есебінен жүзеге асады.
Бөлшектердің секіру биіктігі олардың пішініне және материалдың серпімділігіне тәуелді. Конусты бөліктің ұзындығы осы секіру биіктігін және ағын бойымен қозғалыс жағдайын ескере отырып, тәжірибе арқылы таңдалады. Конус шыңы мен обечайка арасындағы саңылау мүмкін болатын ең үлкен секірулерді қамтамасыз етеді: бөлшектер осы қуысқа «секіріп», ұсталып, жинағышқа түседі.
Ірі және ауыр бөлшектер: тор арқылы бөлу
Ірі және ауыр бөлшектер үшін (яғни G шамасы P-ке жуық болғанда) обечайкаға қысылу көбіне төменгі бөлікте ғана жүреді. Мұндай бөлшектер түтікше ішіндегі винтті траекториямен қозғалып, конусқа жетпей колосникті тордың көлденең қабырғаларымен түйіседі.
Соқтығысудан кейін олардың жылдамдығы бәсеңдеп, жинағышқа түседі. Осылайша ауыр қоспалар конусқа дейінгі аймақта бөлінеді, ал ұсақ бөлшектер конус пен обечайка арасындағы саңылау арқылы ұсталып, жинағышқа бағытталады.
Колосникті тордың рөлі
Тор колосниктерін түтікше обечайкасының радиусына сәйкес етіп жасау және оларды өз осьтері бойынша түйістіре орналастыру жылутасымалдағыш ағынының айналмалы қозғалысына кедергі келтірмейді. Бұл шешім айналма жылдамдықты төмендетпей, қатты бөлшектерді ұстау сенімділігін арттырады. Жинағышта жиналған қоспалар бүйірлік люктер арқылы шығарылады.
Өрт қауіпсіздігі және жылу оқшаулау
Қатты бөлшектерді ұстап, бөліп алу барабанда мақтаның жану ықтималдығын азайтады. Бұған қоса, лотокқа салынған жылу оқшаулағыш қабат лотокты жылутасымалдағыштың жылулық әсерінен және қызып кетуден қорғайды. Бұл да жану қаупін төмендететін маңызды фактор.
Өндірістік енгізу және экономикалық тиімділік
Аталған қоректендіргіш орнатылып, Ташкент облысындағы ірі мақта зауыттарында (соның ішінде ПСкен тәрізді кәсіпорындарда) пайдаланылды. Зауыт жұмыстарының нәтижелері 1987 жылдан бастап мақтаны кептіру процесінің жалпы өнімділігі артқанын және тазалау машиналарының тиімді жұмысы жақсарғанын көрсетті.
Пневматикалық кептіргіштермен салыстырғанда ластаушы/бөгде бөлшектер мөлшері және процестен кейінгі жарамсыз қалдықтар көрсеткіші 0,15%-ға дейін төмендегені, сондай-ақ барабанда жану жағдайлары сирегені байқалды.
Табиғи газды тұтыну жағынан да үнемділік анықталды: отын шығыны 10–15% аралығында қысқарған.
ПСИ типті қоректендіргіштерді енгізуден келетін экономикалық тиімділік бір кәсіпорынға шаққанда жылына 5,0 мың рубль болған. 1988 жылы Өзбекстан Республикасы мақта шаруашылығы жетекшілерінің тапсырмасы бойынша машина жасау кәсіпорындары мақта зауыттары үшін 150 дана қоректендіргіш жасап, жөнелткен.