CC BY
2
A, UNiVERSUM:
№ 12 (129)_ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_декабрь. 2024 г.
DOI - 10.32743/UniTech.2024.129.12.18915 РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО РЕГЕНЕРАТОРА ХЛОПКА
Гафуров Алишер Джахангирович
докторант,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Туйчиев Тимур Ортикович
доцент,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: timur.tuychiev@mail. ru
Ахмедов Мирзокир Хакимович
доцент,
Отраслевой центр переподготовки и повышения квалификации педагогических кадров при Ташкентском институте текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
DEVELOPMENT OF AN IMPROVED COTTON REGENERATOR
Alisher Gafurov
Doctoral student, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent
Timur Tuychiyev
Associate Professor, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent
Mirzokir Akhmedov
Associate Professor, Branch center for retraining and professional development of pedagogical staff under Tashkent Institute of Textile and Light Industry,
Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрено влияние технологических процессов очистки на попадание хлопка в состав сорных примесей и эффективность очистки, влияние повторной очистки хлопка в пильчатых барабанах на эффективность, изучено влияние угла отклонения и количество крывового направителя на эффективность очистки, исследовано структурный состав сорных примесей, смешанных с хлопком, поступающих в регенератор, а также изменение структурного состава хлопка в ходе технологических процессов.
По экспериментальном данным определено эффективность существующего регенератора РX по очистке пассивных примесей при переработке хлопка составляет 90,77%, а эффективность рекомендованного варианта регенератора РX - 99,3%. По сравнению с существующим регенератором видим, что эффективность очистки регенератора в рекомендуемом варианте выше на 19,45% по активным примесям и на 8,53% по пассивным примесям.
ABSTRACT
The article examines the influence of technological cleaning processes on the inclusion of cotton in the composition of foreign impurities and the efficiency of cleaning, the influence of repeated cleaning of cotton in saw-tooth drums on the efficiency, studies the influence of the angle of deviation and the number of the cover guide on the efficiency of cleaning, studies the structural composition of foreign impurities mixed with cotton entering the regenerator, as well as changes in the structural composition of cotton during technological processes.
Библиографическое описание: Гафуров А.Д., Туйчиев Т.О., Ахмедов М.Х. РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО РЕГЕНЕРАТОРА ХЛОПКА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 12(129). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18915
A UNIVERSUM:
№ 12 (129)_¿Л ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_декабрь. 2024 г.
According to experimental data, the efficiency of the existing regenerator PX for cleaning passive impurities during cotton processing is 90.77%, and the efficiency of the recommended version of the regenerator PX is 99.3%. Compared with the existing regenerator, we see that the efficiency of cleaning the regenerator in the recommended version is higher by 19.45% for active impurities and by 8.53% for passive impurities.
Ключевые слова: регенератор, летучка хлопка, щеточный барабан, наклонный направитель, удар, скорость, время выхода, графические зависимости, масса, коэффициент трения.
Keywords: regenerator, cotton fly, brush drum, inclined guide, impact, speed, exit time, graphic dependencies, mass, friction coefficient.
Введение. В нашей республике принимаются комплексные меры по развитию хлопко-текстильных кластеров, модернизации и переоснащению хлопкоочистительных предприятий, повышению рентабельности первичной переработки сырья и, одновременно повышению конкурентоспособности выпускаемой продукции, достигаются определенные результаты [1-2].
В новой стратегии развития Узбекистана на 2022-2026 годы, среди прочего, продолжая промышленную политику, направленную на обеспечение стабильности национальной экономики и увеличение доли промышленности в валовом внутреннем продукте, предусмотрено увеличение объема производства промышленной продукции в 1,4 раза, производство продукции текстильной промышленности увеличить 2 раза [3-5]. При реализации этих задач, среди прочего, важно создать эффективную технологию регенерации хлопковых частиц в отходах, выделяющихся из оборудования по очистке хлопка от крупных примесей.
Ряд зарубежных и отечественных ученых по совершенствованию оборудования для очистки хлопка и оборудования для регенерации хлопка с примесями W.S.Anthony, Wang Hua, J.D. Wanjura, W.B. Faulkner, G.A. Holt, C.B. Armijo, А. Парпиев, А.Е. Лугачев, А. Джураев, И.Д. Мадумаров, П.Н. Бородин, Ш.Ш. Хакимов, Х.С. Усмонови и другие провели научные исследования [6-8].
Однако анализ хлопкорегенераторов, используемых на зарубежных и отечественных хлопкоочистительных предприятиях, показал, что проблема
повышения эффективности их рабочих органов не нашла своего оптимального решения [9-10].
Цель исследования усовершенствование процесса регенерации хлопка от примесей, отделяемых в очистителях, и снизить потери сырья.
Проведены эксперименты по определению эффективности очистки сорных примесей в хлопке, попадание хлопковых летучек в различные технологические процессы, эффективности его очистки в хлопковом регенераторе. Эксперименты проводились на предприятиях «Бука», входящих в кластер АПК, Узбекистан, входящих в хлопковый кластер «Real Agro cotton», и «Мустакиллик», входящих в кластер «ТСТ AGRO», с разными технологическими процессами.
По результатам экспериментов, где существуют разные технологические процессы, проведенных в хлопкоочистительные предприятия Узбекистане, Бука и Мустакилик (рис. 1) эффективность очистки линии УХК этих предприятий, для хлопка I сорта она составляет 80,61%, 83,33% и 90,95% соответственно, для хлопка III сорта - 83,12%, 86,61% и 93,13% соответственно.
Эффективность очистки хлопковых регенераторов составила 71,32%, 74,76% и 79,88% соответственно для хлопка III сорта и 66,72%, 69,25% и 75,38% соответственно для хлопка I сорта.
Несмотря на то, что объемы продукции, поступающей в регенератор на переработку, различны, на хлопкоочистительном предприятии «Мустакиллик» эффективность ее очистки составляет 75,38% по I сорту и 79,88% по III сорту.
Рисунок 1. Эффективность очистки технологических процессов потока УХК и регенераторов РХ
На основании вышеизложенных экспериментальных результатов нами была поставлена задача провести экспериментальные испытания, проводимые
на производстве хлопкоочистительного предприятия «Мустакиллик» кластера ТСТ АГРО.
Рассмотрено влияние количества секций очистки крупных сорных примесей, т. е. повторной очистки хлопка в процессе регенерации хлопка в пильчатых барабанах, на эффективность очистки. Для этого очистим образец от хлопковой смеси примесей, выходящих из сорных шнеков линии очистки УХК до 8 раз в модуле пильчатый барабан - колосниковая решетка и изучим очистки примесей.
Эксперименты проводились в 2 вариантах: в варианте 1 образец транспортировалась в основной пильчатый барабан очистителя УХК с помощью питателя, отделенные сорные примеси разделялись на летучки, мелкие и крупные примеси и определялась их масса на весу. Очищенный хлопок пропускали через очиститель до 8 раз в указанном порядке. В варианте 2 хлопок очищался в основном пильчатом барабане, смешанный к сорным примесям хлопок очищался в регенеративном пильчатом барабане и добавлялся к основному хлопку с помощью разделительного конвейерного щеточного барабана. Сорные
примеси, отделенные через колосники под регенеративным барабаном, взвешивались на электронных весах с точностью до 0,01 г. Таким способом повторяли до 8 очистки и записывали результаты. Для повышения точности эксперименты проводились в 10 повторениях. Средние значения результатов эксперимента представлены на рисунках 2-3.
В экспериментах использовался хлопок машинного сбора селекции Султан Ш/3 с исходной влажностью 9,6% и сорных примесей 14,8%. Количество засоренности, выходящей через сорные шнеки при обработке в потоке очистки УХК, составило 48,69%, из них 20,72% - мелкие сорные примеси и 27,97% - крупные сорные примеси.
Как видно из графика 1 на рисунке 9, при первой очистке к сорным примесям попадал 62,4 г летучек хлопка, а при остальных очистительных повторностях составила - 35,01; 28,48; 28,4; 27,87; 25,33; 22,14 и 18,9 г летучек хлопка-сырца попала к сорным примесям.
о г о н н е л
е д
т о
ка,
п о
л х
о в т с е
л о К
я с е м
и рип
ы
н р
о с
70 60 50 40 30 20
10
6,6
4,84 4,82 4,8 4,5 3,22 3,02 2
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Количество повторностях очистки
При прохождении через 1-й основной
пильчатым барабан; При прохождении через 2-й основной пильчатый барабан и регенерационный барабан.
Рисунок 2. Влияние частоты очистки на изменение количества летучек, попадающей в сор
0
Анализируя график 2 этого рисунка, мы видим, что с использованием регенерационного барабана в процессе очистки происходит резкое снижение количества хлопковых летучек, попадаемых к примесям. По сравнению с очисткой на основном пильчатом
барабане только с использованием регенерацион-ного барабана, 1-я очистка 55,8 г, 2-я очистка 30,17 г, 3-я очистка 23,66 г, 4-я очистка 23,6 г, 5-я очистка 23,37 г, 22,11 г при 6-й очистке, 19,12 г при 7-й очистке и 16,9 г при 8-й очистке уменьшаются.
х
ы н
пр
у г р,
рк ,й ко се в ес
т
см еи
ип л о К
200
150
100
50
192,8
162.
66,97 48,26 36,63
25,16 „ 10,277,16 5,55 2,662,78
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Количество повторностях очистки
При прохождении через 1 -й основной
пильчатый барабан; При прохождении через 2-й основной и регенерационный барабаны.
Рисунок 3. Влияние эффективности очистки на изменение количества крупных примесей
0
Если проанализировать график 1, представленный на рисунке 3, то при 8-кратной очистке основного пильчатого барабана всего отделяется 285,83 г круп-
ных сорных примесей, а при использовании регене-рационного барабана вместе с основным пильчатом барабаном этот показатель составляет 295,0 г.
о
100
90
80
& 70
« 60 е
8 50 I 40 30 20 10 0
92,77
83.
При прохождении через 1-й основной пильчатый барабан; При прохождении через 2-й основной пильчатый и регенерационный барабаны.
82 88
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Количество повторностях очистки Рисунок 4. Влияние частоты очистки на изменение количества мелких примесей
Уменьшить количество сорных примесей помимо регенерации хлопка можно за счет очистки его от примесей. При очистке от крупных примесей после 5 очистки изменение оказывается сниженным.
Если проанализировать графики, представленные на рис. 4, то при 8-кратной очистке основного пильчатого барабана всего отделяется 174,32 г мелких сорных примесей, а при добавлении к основному пильчатому барабану регенерационного барабана этот показатель составляет 176,46 г.
Из полученных результатов можно сделать вывод, что после 5-кратной очистки хлопка, попадающего к примесям из секций очистки агрегати УХК в пильчатом барабане - модуле колосника, количество сорных примесей уменьшается при последующих повторных очистках. С учетом этого уменьшения в предлагаемом регенераторе желательно сделать количество направляющих до 5, для обеспечения движения хлопка по оси щеточного барабана к верхней части пильчатой барабана и дуге над ним для очистки хлопка много раз.
Проведены практические исследования влияния предлагаемого регенератора на эффективность очистки угла отклонения, усовершенствованного направителя хлопкового регенератора РХ и определены его оптимальные параметры.
В исследованиях угол отклонения направителя составляет 550; 650 и 750 градусах. Учитывая, что в предыдущем разделе повторение очистки было определено как 5 раз, эксперименты проводились с количеством направителя 4, 5 и 6. Угол отклонения первой направителя установлен равным 550 для исключения застревания хлопка под питателем регенератора. В этом случае хлопок очищается один раз в пильчатом барабане и проталкивается под шахту через первую направляющую, чтобы не препятствовать к движению вновь падающего хлопка. В опыте использовали ручной сбор I и III сортов селекции Султан, влажностью 9,6 и 11,5 %, сорными примесями 6,8 и 14,1 %. Каждый эксперимент повторялся 5 раз и записывались средние значения. Схема направителя показана на рисунке 5, а результаты экспериментов показаны на рисунке 6.
В процессе очистки, по мере уменьшения угла отклонения направителя, эффективность очистки снижается из-за того, что слой хлопка смешенный с сорными примесями, которая движется от щеточного барабана и ударяется о стенки направителя, и меняет свое направление, становится плотнее к стенкам направителя.
Рисунок 5. Направитель усовершенствованного регенератора РХ
о4
(и
•е-
•е-
«
л
5
о и ¡3*
о
94 92 90
84 82 80
I нав 92.41 £ 92,35
3 92,11
37,8
82.77
Й
а> ■©<
л )Н 3 а 3 ы
н у
О
92
55.
65.
75.
82
III нав Ш _ 93,8 =-« 93,59
Зч '93
87- ^^ ^ 89,27
84, Ш
55. 65. 75.
Угол отклонения направителя, в градусах
1 - количество направителя 4 штук; 2 - количество направителя 5 штук; 3 - количество направитель 6 штук. Рисунок 6. Повышенная эффективность очистки улучшенного регенератора РХ
Угол отклонения направителя, в градусах
Несмотря на то, что при угле отклонения направителя 750 эффективность очистки высока, механическое повреждение семени на 0,46% выше, чем при угле отклонения направителя 650, а разница в эффективности очистки составляет 0,6%, мы выбрали 650 как показатель оптимального угла отклонения направителя.
На хлопкоочистительном предприятии «Мустакиллик» были отобраны пробы хлопка, выходящего из сорных шнеков поточный линии УХК
Количество активных и пассивных примесей
выходящей
и регенераторов РX существующегося и рекомендованного вариантов, и определено количество активных и пассивных сорных примесей.
В исследованиях использовали хлопок исходной влажностью 12,3% и примесью 13,1% селекций Султан и С6524, I сорт 2 класс и III сорт 3 класс. Эксперименты повторяли 5 раз и записывали средние результаты. Результаты исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1.
в зависимости от потока очистки и типа примеси, из регенератора
№ Селекция хлопка Количество активных примесей, % Количество пассивных примесей, %
Шнек УХК Существующего РХ Рекомендуемый вариант РХ Шнек УХК Существующего РХ Рекомендуемый вариант РХ
I -сорт 2 класс
1. Султон 6,12 5,67 4,48 41,53 3,83 0,29
2. С6524 6,69 5,88 4,65 42,36 4,21 0,36
III - сорт 3 класс
1. Султон 7,9 7,17 4,41 58,43 4,32 0,40
2. С6524 8,46 7,43 4,52 63,65 4,86 0,47
Как видно из результатов исследования, в селекции Султана при переработке хлопкового сырья 1-го сорта 2-го класса количество хлопковых летучек, смешанных с примесями из винтового шнека поточный линии УХК, составляет 47,65 %, из них активных примесей - 6,12 %, пассивных - 41,53 %. В результате обработки этого хлопка в существующем регенераторе РX содержание примесей в хлопке снижается до 9,5%, а эффективность очистки составляет 80%.
При обработке в рекомендуемом регенераторе РX количество примесей хлопка составляет 4,47%, а эффективность очистки 90,62%.
При переработке хлопкового сырья III сорта 3 класса селекции Султан количество хлопковых
летучек, смешанных с примесями, выходящим из шнеков поточный линии УХК, составляет 66,33 %, из них активных примесей - 7,9 %, пассивных -58,43 %. В результате обработки этого хлопка в существующем регенераторе РX содержание примесей в хлопке снижается на 11,49%, а эффективность очистки составляет 82,67%. При обработке в рекомендуемом регенераторе РX количество примесей этого хлопка составляет 4,84%, а эффективность очистки - 92,7%.
Эффективность существующего регенератора РX по очистке от активных примесей составляет 7,35%, а эффективность рекомендованного варианта регенератора РX - 26,8%.
Выводы. Эффективность существующего регенератора РХ по очистке пассивных примесей при переработке хлопка селекции Султан I - сорта 2 класса составляет 90,77%, а эффективность рекомендованного варианта регенератора РХ - 99,3%. По сравнению с существующим регенератором видим, что эффективность очистки регенератора в рекомендуемом варианте выше на 19,45% по активным примесям и на 8,53% по пассивным примесям. Установлено, что I и III сорта селекции С6524 близки к показателям, зафиксированным при обработке сорта Султан.
декабрь, 2024 г.
Хотя в существующем регенераторе РХ хлопок очищается 3-4 раза, низкие результаты получаются из-за того, что определенное количество пассивных и не связанные сори с хлопка-сырцом перемещается с потоком воздуха от входа к выходу оборудования и добавляется в очищенный хлопок, увеличивая засоренность хлопка. В рекомендуемом варианте регенератора хлопок движется по спирали, и очистка осуществляется не менее 5 раз в модуле пильчатого барабана и колосниковой решетки.
Список литературы:
1. Патент UZ №FAP 02341.Толали материал тозалагич Мадумаров И.Д., Fофуров А.Д., Мардонов Ж.Ш, Аллакбаров Ш.Н. Расмий ахборотнома.-2022, -№10.
2. Tuychiev T., Gafurov A., Jumamuratova V. Experimental results of the improved cotton regenerator under production conditions //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2024. - Т. 497. - С. 03039.
3. Jahongir M., Timur T., Xayrulla U. STUDY OF INFLUENCE OF COLON TYPES ON CLEANING EFFICIENCY // Universum: технические науки. - 2024. - Т. 5. - №. 9 (126). - С. 37-43.
4. ROZMETOV R., Kuliyev T., Tuychiev T. STUDY OF EFFECT OF DRYING AGENT COMPONENT ON CLEANING EFFICIENCY //Scientific and Technical Journal of Namangan Institute of Engineering and Technology. - 2024. -Т. 9. - №. 1. - С. 57-64.
5. Гатаев Х. А., Туйчиев Т.О., Пардаев Х.Н. Пахта тозалаш машинаси ишида юзага келадиган айрим камчиликларни бартараф этишнинг назарияси ва амалиёти //Образование наука и инновационные идеи в мире. - 2024. -Т. 47. - №. 7. - С. 112-117.
6. Салимов А.М., Туйчиев Т.О., Ахмедходжаев Х.Т. Табиий толаларни дастлабки ишлаш технологияси // Укув кулланма, Наманган,—Vodiy media. - 2020.
7. Ruzmetov R., Mardonov B., Tuychiev T. Simulation of the process of cotton drying under the influence of a heat agent in a spiked-screw cleaner //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2024. - Т. 497. - С. 03057.
8. Salimov А., Hua W., Tuychiyev T. Technology and equipment for primari cotton processing //China, Shanhay. -2019. - С. 174.
9. Madumarov I. et al. Experimental results of an improved supplier in the production process and transportation // Transportation Research Procedia. - 2022. - Т. 63. - С. 2998-3004.
10. Ruzmetov M. et al. Research of Changes in Process Parameters of Raw Cotton During Storage //International Scientific Conference on Agricultural Machinery Industry "Interagromash"". - Cham : Springer International Publishing, 2022. - С. 2075-2083.
