CC BY
51
11. Zagorodskikh B. P. Determination of maximum permissible values of wear of the main parts of the automatic clutch timing of fuel injection. / B. P. Zagorodskikh, S. V. Abramov, A. V. Smolianov // Problems of efficiency and operation of internal combustion engines: Interstate scientific.-tech. seminar. - Saratov, 2009. - Vol. 21. - P. 195-198.
12. Zagorodskikh, B. P. Theoretical reasoning for the evaluation of the technical condition of the main parts of the automatic clutch timing of fuel injection. / B. P. Zagorodskikh, S. V. Abramov, A. V. Smolianov // Vestnik of Saratov state agrarian university in the name of N.I. Vavilov, 2009. - No. 3. - P. 33-38.
13. Zagorodskikh B. P., Influence of wear parts in automatic clutch timing of fuel injection on technical and environmental performance of the engine of KAMAZ. / B. P. Zagorodskikh, N. V. Rakov // Proceedings of GOSNITI. - 2008. - No. 102. P. 78-80.
14. Rakov, N. V. The influence of wear parts in automatic clutch timing of fuel injection on the performance of the engine KAMAZ. / N. In. Rakov, V. A. Smolyanov // Materials of XIII scientific conference of young scientists, postgraduates and students of Mordovian state university in the name of N. P. Ogaryov: 2 part 2: Natural and technical sciences. - Saransk, 2008. - P. 56-60.
15. Senin, P. V. Prospects for the restoration of worn parts of fuel pumps of a high pressure by the method of electro-spark processing. / N. V. Rakov, V. A. Smolyanov // Raising the effective functioning of mechanical and energy systems: International scientific-technical conf. Collection of scientific proceedings of MSU in the name of N. P. Ogaryov. - Saransk: Publ. house «Krasny Oktyabr", 2004. - P. 25-32.
УДК 621.436
БИОТОПЛИВО ДЛЯ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ИЗ САФЛОРОВОГО МАСЛА
А. П. Уханов, доктор техн. наук, профессор; Д. А. Уханов, доктор техн. наук, профессор;
И. Ф. Адгамов, канд. техн. наук
ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Россия, e-mail: [email protected]
Определены показатели физических и теплотворных свойств сафлорового масла и дизельного смесевого топлива (ДСТ) с соотношением биологического и минерального компонентов 20:80, 33:67, 50:50 и приведены результаты сравнительных моторных исследований дизеля Д-243-648 при работе на минеральном и смесевом топливах. Использование ДСТ при незначительном ухудшении мощностных и топливно-экономических показателей дизеля обеспечивает экономию минерального дизельного топлива (ДТ) на величину его замещения сафло-ровым маслом и снижение дымности отработавших газов (ОГ) на 20-35 % по сравнению с работой дизеля на минеральном ДТ. Эффективный КПД дизеля при работе на всех исследуемых составах ДСТ составил 0,343-0,348, на минеральном ДТ - 0,355. Наилучшим составом ДСТ, по величине наименьшего ухудшения мощностных и топливно-экономических показателей дизеля, является смесевое топливо с соотношением компонентов 20:80; по величине снижения дымности ОГ - 50:50.
Ключевые слова: биотопливо, дизельное смесевое топливо, сафлоровое масло, минеральное топливо, низшая теплота сгорания, кинематическая вязкость, плотность, экспериментальные исследования.
Введение. В последнее десятилетие производству биотоплива для автотракторной техники уделяется особое внимание, поскольку запасы минерального (нефтяного) топлива не безграничны. При этом применение биотоплива способствует не только экономии минерального топлива, но и обеспечивает снижение вредных выбросов в атмосферу.
В энергетической стратегии развития Российской Федерации на период до 2020 года предусмотрено использование возобновляемых источников энергии для производства моторного топлива с улучшенными экологическими показателями. Одним из видов биотоплива, используемого в дизелях автотракторной техники, является ди-
зельное смесевое топливо (ДСТ), получаемое смешиванием растительного масла и минерального дизельного топлива (ДТ) в различных соотношениях [1].
В настоящее время основными источниками растительного сырья для получения биологического компонента ДСТ являются такие масличные культуры, как масличная пальма, ятрофа, соя, подсолнечник, рапс, рыжик, горчица, сурепица [2-9]. Относительно высокие показатели по урожайности и масличности, широкий спектр высших жирных кислот, которые содержатся в растительных маслах этих культур, позволяют использовать их не только в пищевой промышленности, но и в технических целях. На территории Российской Фе-
дерации климатические условия и виды почв пригодны для возделывания сои, подсолнечника, рапса, рыжика, горчицы, сурепицы и др. Однако для расширения сырьевой базы производства биотоплива необходимо проведение комплекса экспериментальных исследований, направленных на поиск менее изученных, но при этом более перспективных, вышеперечисленных растительных масел. К таким маслам относится сафлоровое масло (СафМ), получаемое отжимом из семян сафлора.
Сафлор (СагШатп^) - род одно-, двух- или многолетних травянистых маслянистых растений семейства астровых. Основные преимущества данной культуры по отношению к вышеуказанным: хорошая урожайность (1,5...2,2 т/га), высокая маслич-ность (45.50 %), короткий период вегетации, повышенные жаростойкость и засухоустойчивость, менее требовательна к условиям произрастания [10].
Выращивается данная культура на юге России и в Поволжье. Масло, полученное из семян сафлора, приближается по вкусовым качествам к подсолнечному, имеет горьковатый привкус. Сафлоровое масло используют также в технических целях для получения олифы, белой краски, эмали, линолеума и биотоплива. Посевные площади РФ под сафлор составляют более 120 тыс. га.
Методика исследований. С целью оценки возможности использования саф-лорового масла в качестве биокомпонента ДСТ на начальном этапе исследований был проведен хроматографический анализ сафлорового масла (табл. 1), определены кинематическая вязкость и плотность сафлорового масла и ДСТ с соотношением сафлорового масла и минерального ДТ 20:80, 33:67 и 50:50 (табл. 2).
На основании хроматографического анализа сафлорового масла расчетным путем определены элементарный состав и низшая теплота сгорания сафлорового масла и ДСТ [11, 12].
Кинематическую вязкость и плотность СафМ и ДСТ определяли при температуре 20 °С с помощью вискозиметра ВПЖ-2 и вибрационного измерителя плотности ВИП-2М.
Для оценки влияния смесевого сафло-ро-минерального топлива на показатели дизеля по ГОСТ 18509-88 были проведены моторные исследования тракторного дизеля Д-243-648 на корректорной ветви регу-ляторной характеристики.
Моторная установка включала: дизель с системой отвода отработавших газов;
динамометрическую машину ^-56/4 с контрольно-измерительными приборами (весовое устройство тормоза, тахометр); измерители температуры окружающего воздуха, охлаждающей жидкости, моторного масла в поддоне картера; расходомеры топлива и воздуха; датчики ВМТ, частоты вращения коленчатого вала (к. в.), давления цилиндровых газов; прибор ИМД-ЦМ; персональный компьютер со встроенной платой аналого-цифрового преобразования ЛА-н10М8-100 и газоанализатор АВТОТЕСТ СО-СН-Д.
За оценочные показатели дизеля при работе на ДСТ приняты средняя скорость нарастания давления газов, максимальное давление цикла, эффективная мощность, часовой расход топлива, удельный эффективный расход топлива, эффективный КПД и дымность отработавших газов (ОГ). Отклонения оценочных показателей дизеля при работе на ДСТ определялись по отношению к аналогичным показателям при работе дизеля на минеральном ДТ.
Результаты исследований. Основными высшими жирными кислотами сафлорового масла являются линолевая и олеиновая, содержание которых в масле составляет соответственно 68 % и 19,2 % (табл. 1). Значительную долю кислот составляют пальмитиновая (содержание в масле 7,16 %) и стеариновая (содержание в масле 3,94 %). Суммарное содержание миристиновой, пальмитолеиновой, а-лино-леновой, арахиновой, годоиновой и эруко-вой кислот составляет 1,06 %, поэтому их можно отнести к минорным кислотам.
Таблица 1
Высшие жирные кислоты алифатического ряда, входящие в состав сафлорового масла
Кислота Химическая формула Содержание, %
Миристиновая С14Н28О2 0,16
Пальмитиновая С16Н32О2 7,16
Пальмитоолеиновая С16Н30О2 0,13
Стеариновая С18Н36О2 3,94
Олеиновая С18Н34О2 19,2
Линолевая С18Н32О2 68
а-линоленовая С18Н30О2 0,17
Арахиновая С20Н40О2 0,46
Годоиновая С20Н38О2 0,14
Эруковая С22Н42О2 0
Высокое содержание линолевой кислоты свидетельствует о повышенном окислении масла кислородом, а пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот - о хороших смазывающих способностях сафлорового масла [13].
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 121
Таблица 2
Элементарный состав, низшая теплота сгорания и показатели физических свойств минерального дизельного топлива, сафлорового масла и смесевого сафлоро-минерального топлива
Вид топлива Элементарный состав Низшая теплота сгорания, МДж/кг Плотность, кг/м3 Кинематическая вязкость, мм2/с
С Н О
Минеральное дизельное топливо (ДТ) 0,870 0,126 0,004 42,40 830 4,2
Сафлоровое масло (СафМ) 0,775 0,115 0,110 36,99 920 67,3
20 % СафМ + 80 % ДТ 0,851 0,124 0,025 41,44 843 8,2
33 % СафМ + 67 % ДТ 0,839 0,122 0,039 40,68 858 9,3
50 % СафМ + 50 % ДТ 0,822 0,121 0,057 39,81 867 12,2
Примечание: С - углерод; Н - водород; О - кислород.
Из анализа данных таблицы 2 следует, что низшая теплота сгорания сафлорового масла меньше аналогичного показателя минерального ДТ на 12,8 %, что объясняется меньшим содержанием в сафлоровом масле углерода и водорода. Плотность и вязкость сафлорового масла больше аналогичных показателей минерального ДТ.
По ГОСТ 305-2013 для минерального ДТ данные показатели регламентированы и должны быть соответственно не более 860 кг/м3 и 3-6 мм2/с. При добавлении в минеральное ДТ 20 % СафМ низшая теплота сгорания полученного смесевого топлива стала равной 41,44 МДж/кг, кинематическая вязкость - 8,2 мм2/с, а плотность - 843 кг/м3.
Рис. 1. Средняя скорость нарастания давления газов при работе дизеля на минеральном и смесевом топливах в режиме полной нагрузки
Рис. 2. Максимальное давление цикла при работе дизеля на минеральном и смесевом топливах в режиме полной нагрузки
При добавлении 50 % СафМ данные показатели стали равны соответственно 39,81 МДж/кг; 12,2 мм2/с и 867 кг/м3.
На рисунках 1 и 2 представлены диаграммы изменения средней скорости нарастания давления газов и максимального давления цикла при работе дизеля на минеральном и смесевом топливах в режиме полных нагрузок. С увеличением процент-
ного содержания сафлорового масла в ДСТ с 20 % до 50 % средняя скорость нарастания давления газов и максимальное давление цикла снижаются соответственно с 0,55 МПа/град. до 0,44 МПа/град. (на 20 %) и 7,4 МПа до 7,1 МПа (на 4,1 %); при работе на минеральном ДТ данные показатели равны соответственно 0,65 МПа/град. и 7,6 МПа. Это свидетельствует о более
280
Г
Л
а Я 275
X ™
- и
и ■Я- я в 270
-8- £
'X С 765
Л
5-
260
£ я а.
255
250
245
240
235
230
► уЪ А
X Ч
\
■
, \ 2- -
\
70
1400 1600 1800 2000 2200 Частота вращения к.в., мин 1
в)
65
1 60 55 50 45 40 35 30 25 20
\ ^ /2
\ \ /
чХ,
4/ -
1400 1600 1800 2000 2200 Частота вращения к.в., мин-1
г;
Рис. 3. Динамика изменения оценочных показателей дизеля при работе на минеральном
и смесевом топливах в зависимости от частоты вращения коленчатого вала: а) эффективная мощность; б) часовой расход топлива; в) удельный эффективный расход топлива; г) дымность отработавших газов; 1 - минеральное дизельное топливо; 2 - 20 % СафМ + 80 % ДТ; 3 - 33 % СафМ + 67 % ДТ; 4 - 50 % СафМ + 50 % ДТ
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 123
«мягкой» работе дизеля на ДСТ по сравнению с минеральным ДТ [14].
Максимальное значение эффективной мощности (61 кВт-ч) зафиксировано при работе дизеля на минеральном ДТ при частоте вращения коленчатого вала (к. в.) 2200 мин-1 (рис. 3, а). Однако с увеличением содержания сафлорового масла в ДСТ происходит незначительное снижение данного показателя. При работе на смесевом топливе 20 % СафМ + 80 % ДТ - до 60,4 кВт-ч (на 1 %), на топливе 50 % СафМ + 50 % ДТ - до 58,8 кВт-ч (на 3,6 %). Уменьшение эффективной мощности происходит главным образом вследствие меньшей теплотворной способности ДСТ по сравнению с минеральным ДТ [15].
На всех исследуемых составах ДСТ происходит некоторое ухудшение показателей топливной экономичности дизеля (рис. 3, б, в). Так, при работе на смесевом топливе 33 % СафМ + 67 % ДТ по сравнению с работой на минеральном ДТ часовой и удельный эффективный расходы топлива повышаются соответственно с 14,6 кг/ч до 15,4 кг/ч (на 5,5 %) и с 239 г/кВтч до 258 г/кВтч (на 7,9 %). Минимальное увеличение данных показателей происходит при работе дизеля на смесевом топливе 20 % СафМ + 80 % ДТ: соответственно до 15,1 кг/ч (на 3,4 %) и 250 г/кВтч (на 4,6 %). Максимальное увеличение - на топливе 50 % Саф М + 50 % ДТ: соответственно до 15,6 кг/ч (на 6,8 %) и 264 г/кВтч (на 10,4 %).
Дымность ОГ с повышением частоты вращения к. в. и процентного содержания сафлорового масла в ДСТ снижается (рис. 3, г). Максимальное значение дымности ОГ, равное 60 %, зафиксировано при работе дизеля на минеральном ДТ и п=1400 мин-1. В режиме максимального крутящего момента при п=1600 мин-1 дымность ОГ
при работе на ДСТ составила 36-43 %, на минеральном ДТ - 53 %. Наименьшее значение данного показателя (26 %) наблюдается при работе дизеля на смесевом топливе 50 % СафМ + 50 % ДТ и п=2200 мин-1.
Эффективный КПД дизеля изменяется незначительно и составляет при работе на всех составах ДСТ 0,343-0,348, на минеральном ДТ - 0,355.
Полученные результаты экспериментальных исследований сопоставимы с ранее полученными результатами других авторов и не противоречат им.
Выводы. 1. Наилучшим смесевым топливом по величине наименьшего ухудшения физических и теплотворных свойств, мощностных и топливно-экономических показателей дизеля является топливо 20 % СафМ + 80 % ДТ; по величине снижения дымности ОГ - топливо 50 % СафМ + 50 % ДТ. Промежуточное положение по аналогичным показателям занимает смесевое топливо 33 % СафМ + 67 % ДТ. Использовать ДСТ с содержанием биокомпонента более 50 % не рекомендуется ввиду существенного ухудшения мощностных, топлив-но-экономических и экологических показателей тракторного дизеля.
2. Применение смесевого топлива, биологическим компонентом которого является сафлоровое масло, при незначительном ухудшении мощностных и топливно-эконо-мических показателей дизеля обеспечивает экономию минерального ДТ на величину его замещения сафлоровым маслом и приводит к снижению дымности ОГ на 20... 35 % по сравнению с работой дизеля на товарном минеральном топливе.
3. Результаты выполненных экспериментальных исследований подтверждают возможность использования сафлорового масла в качестве биокомпонента дизельного смесевого топлива.
Литература
1. Уханов, А. П. Исследование свойств биологических компонентов дизельного смесевого топлива / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, И. Ф. Адгамов // Нива Поволжья. - 2014. - № 1 (30). - С. 92-98.
2. Применение биотопливных композиций на тракторных дизелях / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Рачкин и др. // Нива Поволжья. - 2007. - № 4. - С. 53-57.
3. Результаты моторных исследований горчичного биотоплива / А. П. Уханов, Д. А. Уханов,
B. А. Голубев и др. // Тракторы и сельхозмашины. - 2011. - № 5. - С. 7-10.
4. Рапсовое биотопливо - альтернатива нефтяному моторному топливу / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Рачкин, Н. С. Киреева // Нива Поволжья. - 2007. - № 2. - С. 37-40.
5. Экспериментальная оценка влияния смесевого топлива на показатели рабочего процесса дизеля / А. П. Уханов, Е. А. Сидоров, Л. И. Сидорова, Е. Д. Година // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2012. - № 3. - С. 33-38.
6. Биотопливо из рыжика / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Рачкин и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2011. - № 2. - С. 8-11.
7. Особенности производства и использования рапсового биотоплива на автотракторной технике / А. П. Уханов, В. А. Рачкин, М. А. Уханов, Н. С. Киреева // Нива Поволжья. - 2008. - № 1. -
C. 36-42.
8. Использование сурепно-минерального топлива в тракторном дизеле / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, А. А. Черняков, В. В. Крюков // Нива Поволжья. - 2012. - № 2 (23). - С. 70-75.
9. Уханов, А. П. Экспериментальная оценка влияния соево-минерального топлива на показатели рабочего процесса дизеля / А. П. Уханов, Е. Д. Година // Эксплуатация автотракторной техники: опыт, проблемы, инновации, перспективы: сборник статей II Международной научно-практической конференции - Пенза: РИО ПГСХА, 2015. - С. 99-103.
10. Адгамов, И. Ф. Сафлоровое масло как альтернативный биокомпонент дизельного смесе-вого топлива / И. Ф. Адгамов // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сб. материалов Всероссийской НПК. - Пенза: РИО ПГСХА, 2012. - С. 214-216.
11. Сельскохозяйственная техника и технологии / И. А. Спицын, А. Н. Орлов, А. П. Уханов и др. - М.: КолосС, 2006. - 647с.
12. Сравнительный анализ свойств растительных масел, используемых в качестве биотоплива / А. П. Уханов, Д. С. Шеменев, Р. К. Сафаров и др. // Сборник материалов Всероссийской НПК молодых ученых «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК». - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 125-127.
13. Органическая химия: учебник для вузов / под ред. М. Д. Стадничука. - СПб.: «Иван Федоров», 2002. - 624 с.
14. Уханов, Д. А. Результаты моторных исследований дизеля Д-243-648 при работе на саф-лоро-минеральном топливе / Д. А. Уханов, И. Ф. Адгамов // Образование, наука, практика: инновационный аспект: сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной Дню российской науки. Том II. - Пенза: РИО ПГСХА, 2015. - С. 76-79.
15. Уханов, А. П. Экспериментальные показатели дизеля Д-243-648 при работе на сафлоро-минеральном топливе / А. П. Уханов, И. Ф. Адгамов // Проблемы экономичности и эксплуатации автотракторной техники: материалы Международного научно-технического семинара имени В. В. Михайлова. - Вып. 27. - Саратов: ООО «Буква», 2014. - С. 193-195.
UDK 621.436
BIO-FUEL FOR AUTOMOTIVE TRACTOR ENGINES MADE OF SAFFLOWER OIL
A.P. Ukhanov, doctor of technical sciences, professor; D.A. Ukhanov, doctor of technical sciences, professor; I.F. Adgamov, candidate of technical sciences
FSBEE HE Penza SAA, Russia, e-mail: [email protected]
The article deals with identification of indicators of physical and calorific properties of safflower oil and diesel mixed fuel (DMF) with the correlation of the biological and mineral components 20:80, 33:67, 50:50 and the results of comparative motor examining diesel engine D-243-648 when working on mineral and mixed fuels. The use of DMF with a slight decrease of power and fuel economic indicators of the diesel provides economical use of mineral diesel fuel (DF) by the amount of its substitution with safflower oil, and this also decreases the smoke from exhaust gases (EG) by 20-35% compared with the engine's operation on mineral diesel fuel. Effective efficiency of the diesel engine when operating on all examined compositions of DMF amounted to 0,343-0,348, mineral-DF - 0,355. The best composition of DMF, according to the least deterioration in the power and fuel-economic indicators of diesel fuel is the mixed fuel with the ratio 20:80; the amount of the reduction of smoke from EG is 50:50.
Key words: bio-fuel, diesel-mixed fuel, safflower oil, mineral fuel, the lowest calorific value, kinematic viscosity, density, pilot study.
References:
1. Ukhanov, A. P. Study of properties of biological components of diesel mixed fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, I. F. Adgamov // Niva Povolzhya. - 2014. - № 1 (30). - P. 92-98.
2. The use of biofuels on tractor diesels / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Rachkin et al. / / Niva Povolzhya. - 2007. - No. 4. - P. 53-57.
3. The results of motor studies of mustard bio-fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Golubev et al. // Traktory I selkhozmashiny. - 2011. - No. 5. - P. 7-10.
4. Rapeseed biofuel is an alternative to petroleum motor fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Ruchkin, N. S. Kireyeva // Niva Povolzhya. - 2007. - No. 2. - P. 37-40.
5. Experimental evaluation of influence of mixed fuel on the operation process of diesel / A. P. Ukhanov, E. A. Sidorov, L. I. Sidorova, E. D. Godina // Izvestiya of Samara state agricultural academy. -2012. - No. 3. - P. 33-38.
6. Biofuel from camelina / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Rachkin et al. // Traktory I selkhoz-mashiny. - 2011. - No. 2. - P. 8-11.
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 125
7. Features of the production and use of rapeseed biofuel for automotive equipment / A. P. Ukha-nov, V. A. Rachkin, M. A. Ukhanov, N. S. Kireyeva // Niva Povolzhya. - 2008. - No. 1. - P. 36-42.
8. The use of rapeseed and mineral fuel in tractor diesel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, A. A. Chernyakov, V. V. Kryukov // Niva Povolzhya. - 2012. - № 2 (23). - P. 70-75.
9. Ukhanov, A. P. Experimental evaluation of the effect of soy and mineral fuels on the performance of the operating process of diesel / A. P. Ukhanov, Ye. D. Godina // Operation of automotive equipment: experience, problems, innovations, prospects: collection of articles of II International scientific-practical conference - Penza: EPD PSAA, 2015. - P. 99-103.
10. Adgamov, I. F. Safflower oil as an alternative bio-component of diesel-mixed fuel / I. F. Adga-mov // Contribution of young scientists to the innovative development of agrarian and industrial complex of Russia: proceedings of all-Russian SPC. - Penza: EPD PSAA, 2012. - P. 214-216.
11. Agricultural engineering and technology / A. I. Spitsyn, A. N. Orlov, A. P. Ukhanov, et al. - M.: Koloss, 2006. - 647 p.
12. Comparative analysis of properties of vegetable oils used as bio-fuel / A. P. Ukhanov, D. S. Shemenev, R. K. Safarov, et al. // Collection of materials of All-Russian SPC of young scientists "Contribution of young scientists to the innovative development of agriculture". - Penza: EPD PSAA, 2010. -P. 125-127.
13. Organic chemistry: textbook for universities / ed. by M. D. Stadnichuk. - SPb.: "Ivan Fedorov", 2002. - 624 p.
14. Ukhanov, D. A. Results of motor diesel engine study D-243-648 when working on safflower-mineral fuels / D. A. Ukhanov, I. F. Adgamov // Education, science, practice: innovative aspects: proceedings of the International scientific-practical conference devoted to Day of Russian science. Vol. II. -Penza: EPD PSAA, 2015. - P. 76-79.
15. Ukhanov, A. P., Experimental indicators of diesel D-243-648 when operating on safflower-mineral fuel / A. P. Ukhanov, I. F. Adgamov // Problems of efficiency and operation of automotive and tractor engineering: materials of International scientific-technical seminar in the name of V. V. Mikhailov. -Vol. 27. - Saratov: "Bukva", 2014. - P. 193-195.
УДК 637.022
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СЕПАРАЦИОННОЙ СЕКЦИИ БАРАБАНА СЕПАРАТОРА-МОЛОКООЧИСТИТЕЛЯ
А. В. Яшин, канд. техн. наук, доцент; А. А. Романова, инженер ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Россия, e-mail: [email protected]
Рассмотрена необходимость совершенствования оборудования для первичной обработки молока, а именно сепараторов-молокоочистителей. Обоснована необходимость применения сепарационной секции совместно с молокоочистительной для наилучшего эффекта очистки молока. Определена зависимость производительности сепарационной секции барабана сепаратора-молокоочистителя от основных конструктивных, кинематических и технологических параметров из условия выделения жирового шарика критического размера. Произведен расчет значений производительности сепарационной секции барабана сепаратора-молокоочистителя в зависимости от угловой скорости барабана при разном количестве межтарелочных пространств. Определена максимальная теоретическая производительность сепарационной секции барабана сепаратора-молокоочистителя при необходимой угловой скорости и заданных конструктивных и технологических параметрах, что позволит согласовать работу молокоочистительной секции и установить ее конструктивные параметры.
Ключевые слова: первичная обработка молока, сепаратор-молокоочиститель, производительность, жировой шарик, межтарелочное пространство.
Введение. Первой операцией в технологической схеме первичной обработки молока является его очистка от механических примесей. От того, насколько своевременно и технологически грамотно выполнена данная операция, зависит качество готовой продукции [4-6, 10, 11]. Технологические инструкции по первичной обработке и переработке молока требуют, что-
бы все поступающее на обработку молоко проходило стадию центробежной очистки в сепараторах, где удаляются механические примеси, скоагулировавшиеся белки и наиболее крупные микроорганизмы [8, 9, 13]. Исследованиями ряда авторов установлено, что качество очистки значительно выше на сепараторах-сливкоотделителях, чем на сепараторах-молокоочистителях [2,
