Анализ энергозатрат технологических процессов очистки зерна на триерах

АН АЛ ИЗ ЭН ЕРІ ОЗА I РА 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ЗЕРНА НА ТРИЕРАХ

О 2 (И 5 г. АХ /5. /7гкяшик^л

Проанализированы энерго жираты технолог нисс к их процессов очистки зерна на триерах. Анализ проведен на типовом триерном блоке ЗАВ-Ю.9<)М(). который находится на уровне лучших зарубежных аналогов. по \ сп' паст по тсхничсскоугу обслуживанию. А палил энергозатрат технологических процессов очистки ■юрна на триерах направлен на реализацию системы рссурсоэнсргосбсрсгаюшпх технологий в соответствии с требованиями .мировою уровня.

Триер относится к основному технологическому оборудованию. которое определяет технический уровень поточных липин в полом и качество обработки черна.

Основные расчетные параметры цилиндрическою фисра. коіорыс определяю і сю рабоюспособ-н(кть: производительность, площадь поверхности ячеек, размеры цилиндра (диаметр. длина, частота вращения. потребляемая мощность), л также профиль. размеры и другие параметры желоба. Качество работы триера оиеннваеюя чистотой юрка и количеством потерь сю в отходах. Чистом а зерна должна оівсчаіь сіан-дарту на семена (97—^УЛГі е зависимости от класса), потери черна в отходах не должны превышать 0.5% от ссуіяи. которые $агртжаются в триер в единицу прсуіснн

При исследовании sub нс и угости энергетических характерно іик от режимных и конструктивных (|ык-торов триеров черной чистительного агрегата ЗАВ-20 был применен метод план про вин ня математического эксперимента. В качестве отклика выбрана потребляемая мощность электродвигателя триера. В качестве переменных факторов. которые влияют на усошниеть. выбраны режимные и коисгру ктивные параметры триера.

В результате обработки матрицы плана ПФЭ были подучены уравнения регрессии для расчета потребляемой мощности электродвигателя в кодированных и натуральных значениях факторов

Основными параметрами цилиндрического триера ЗАВ-ІП.УоОоо. которые определяют ею работоспособность. являются: производительность, КПД передачи. При q,.... = U.K 0.Х4 у дельный расход электрон юр-гии уменьшается при увеличении производительности, а при т]„.,. -:' d.K5 при увеличении производительности удельный расход электроэнергии увеличивается. <’ точки зрения расхода і.тектроэнергци коэффициент полезного действия псре,"іачи. равный 0.N5, является оптимальным

A’wvesbJt' чте^а. энергосбережение. экономия электроэнергии. триер, удельные расходы электроэнергии. юрнопхпкт.

Technological processes of giant peelings on triers ухав analyzed in the article. Гһс analysis yias organized mi sla nda rd ZAV-1 ШЭИіМ Ш iricr block, lluit yy:is at I lie s: mic rale as I lie best foreign analogue. bill yielded on I lie technical maintenance The energy costs analysis oftlic «rain peeling technological processes on triers yyas directed on realization of Hie sy stem resource and energy saying technology in accordance м lilt yiorld leycl rcqiiiiemcnts.

Trier is die main icchnohigiciil equipment. xvhich de fines the technical level of I he prodnclinn lines as a yt hole and processing «ram quality.

ТІЮ maiLi accoinning parameters оГс_у liiidrical trier. Hull deline ils operability are: capacity. area io surfaces cell, cylinder sizes (tlic diamcicr. length. frequency of lire ro<: it ion. consumed роуүст), as уусіі as profile, sizes ami other parameters of the chute. The qualify of the trier yiork is tallied by grain parity and amount of ihc losses in ns yyaste. TIlc gniin [иігііу ншы respond Ilie seed sliiiidLird lU7-99% depending un class), loss grain in xiasle ninsl not exceed O.5?'o from seeds, хуііісіі arc loaded in iricr in unii of linic

Ai research of іік energy^- features dependencies on nier mode and constnicliyc factor of grain cleansing ZAV-20 unit niclhod of ihc planning tl>e malhcmaltcal experiment уміз applied. Coiisimtcd ром ст of the trier elcclric motor yyas ektsen as response. As vanablc faclor. ууііісіі inlinencc pnyyur. Iricr [node and cojislmcliyc parameters ivcrc chosen.

As a result of processing the matrix of Ihc full factorinl expcrimciil planning icgiessions cqiuitions for саІспһіііпиоГ elcclric пилот co nsn med роутег in coded and nntnnil fin tor ya Ines уусгс received.

Тік main paiamclcrs of суііікігісаі trier of ZA V-IO 90(K)(i. ууііісіі define ils operability arc capacity. Itaribmission coefilcient of cfljciency. Under q.,_a- o.S-il.S'l clecinc ром er specific cunsiimplioii decreases ууіісп capacilv increases, bn I under i|.,„_: U.X5 ууіісп pmdnclivitv increases, cajxicilv specific coiisimiplion increases loo. With standpoint of ihc electric poyycr consumption transmissions coefficient of efficiency equals D.H5 and is oplimunt.

^er һ^гт/л: energy^- efficiency, energy savings. I rice the unii cxpcodinirc of clcelriciiy. grain posi

/Мег)емме« За последние десять лет ycj to в и я с ел ьс кох озя йствеі i по t о j іро и з еюд- ства обусловили необходимость коренных изменений в структуре и номенклатуре машин и оборудования для послеуборочной обработки зерна. Современные разра-ботк 1 [ тех е з г [чес к и х с редст в п< юле убн >роч -ной обработки зерна направлены на реализацию сисіемы ресурсов tiер j осберегаюших технологии в соответствии с требоваЕіиями мировою уровня [1-4].

Основные потери мощности в силовом приводном электрооборудовании обусловлены рабочими процессами ісхноло-г г । ч ес к их маши н. проа н ал н чі і р ова в кото-рыс. была получена информация об эффективности использования электрической э н ер гни в ко н к ретном тех н оло п t чес ко м азреіаче и определены обшие методы энергосбережения при обработке зерна. Поэтому для синтеза математической модели удельных расходов электрической энергии процесса обработки зерна, кроме анализа п ро і юссо в пр еобраз ова ныл эл с кт р и ч сс к ой энергии в силовом приводном электрооборудовании поточных линий очистки зерна, был проведен более детальный анализ использования энергии при выполнении технологических операций очистки зерна на зеj> 11 ооч і ют ител ъ н ых a i pej а га х [ I 4 ].

Основным и обязательным условием наиболее экономичной работы поточных линий зерноочистительных агрегатов ЗАВ-20, ЗАР-5, ЗАВ-40, ЗАВ-25 является одинаковая номинальная производительность всех машин, соединенных последовательно. В противном случае, производите л ь е і ость п оточ ной л и е і и и о п р еделяетс я той машиной, которая имеет наименьшую поминальную производи!ельнос]ь. Например, если линия работает с триерами, то триеры являются лимитирующими машинами, которые задают производительность всей поточной линии Вели линия работает без триеров, то лимитирующими являются зерноочистительные машины, которые задают производительность всей поточной линии. Это определяет удельный расход электроэнергии на обработку 1 т зерна [14].

Цель нітледовдянм. В работе поставлена задача проанализировать энергозатраты технологических процессов очистки зерна на триерах.

;W(?mw>«AV/ жЫш«««. Ғ^зг.т а wm- иі az м M.v еб^’э/е^еямс Триер относится к ос и ов е ] о му тех i to ло г и ч ес ко м у об< >р у д< >ва -нию, которое определяет технический уровень ноючиых линий в целом и качество обработки зерна.

В заіраничных поючных линиях зри-ера не прпмепяююя. Такая технолоіня была принята и у нас ло 60-х годов, так как зерно в большинеі вс зон имело специфические короткие или длинные примеси [I]. При массовом внедрении ЗАВ и КЗС в их состав были включены триера, что ограничило производительность линий. Но это позволило одним набором машин обрабатывать как продовольственный, так и семенной материал [I]

Типичной триерной машиной являемся триерный блок ЗАН-10.90000. Магни на по производительности, материалоемкости, энергоемкости находится на уровне лучших заграничных аналогов, но уступает по ■технологическому обслуживанию. Замена рабочих поверхностей при переналадке на обрабоіку новой культуры сопровождаем с операцией демонтажа триерных цилиндров, вто время, когда в лучигих заграничных образцах эрнерные цилиндры состоят из секций, которые имеют разъем по цилиндру [4J. Однако наппг современные триера имеют преимущество по элергоем-кости перед заграничными Заграничные фирмы ле ио л ьз у ют мел ор -реду к торы. которые имеют низкий КПД. В современных поточных линиях используют триера с открытыми клииоремениыми и ценными передачами [4]

Основные расчетные параметры цилиндрического триера, которые определяют его работоспособность' производительность, площадь поверхности ячеек, размеры цилиндра (диаметр, длина, частота вращения, потребляемая мощность), а также профиль, размеры и другие параметры желоба [5] Качество работы триера оценивается чистотой зерна и количеством потерь его в отходах. Чистота зерна должна отвечать стандарту на семена (97 99% в зависимости от класса), потери зерна в отходах не должны превышать 0,5% от семян, которые загружаются в триер в единицу времени [5].

При исследоваЕши зависимости энергетических характеристик от режимных и конструктивных факюров іриеров зерноочистительного агрегата 3AB-2U был применен метод планирования математического эксперимента [7]. В качестве отклика выбрана потребляемая мощность электродвигателя триера. В качестве переменных факторов, которые влияют еза мощность, выбраны режимные и конструктивные параметры триера [3, 6, 7].

Мощность, которая потребляется электродвигателем привода триера ЗАВ-10.90000 [5]

і дс Q - производительность ірнера, кі/ч;

гіір. коэффициент- иолезното действия триера:

Лпср. - коэффициент полезного действия передачи;

т].ш - коэффициент полезного действия электродвигателя.

В математической модели (рисунок 1) принято.

лд про I j з вод ител ы к ют ь тр т tepa, к г/ ч;

Тп - коэффициент полезного действия передачи;

х; - коэффициент полезного действия электродвигателя.

а^ - коэффициент полезного действия триера;

г потребленная мощность электродвигателя, кВт.

Математическая модель потребляемой мощности о; । е к гро; і ви i а геля гр и ера

Рисунок I - Матсмаіпчсскан модель потребляемой мощности электродвигателя триера

В результате обработки матрицы плана ІІФЭ р, 6] были получены уравнения ретресспи для расчета поіребляемой мощности электродвигателя в кодированных и натуральных значениях факторов:

1,1806 + 0,5903л, - 0.0694л-,; (2)

Р....... - 1.1798 -г 0,2361 Q - 1,3881]^ (3)

Удельный расход электроэнергии где /^,..7- - мощность, которую потребляет электродвигатель из сети, кВт;

Q производительность рабочей машины, т/ч.

Основными параметрам л цилиндрического триера ЗАВ-10.90000, которые определяют его работоспособность, являются: производительность, КПД передачи (1). Рабочие органы триера приводятся в действие от электродвигателя одной кли-норемеиной и тремя цепными передачами. При р_Ің:р^_ 0.8-0.84 удельный расход электроэнергии уменьшается при увеличеЕнш производительности (рисунок 2). а при Рп^ ^:> 0,85 при увеличении производитель- । j ос г е j уд ел ы і ы й расх од эл е к гро: н іе р г и п увеличивается. Итак. рп^р. = 0.85 является ошимальным с точки зрения расхода электроэнергии р]

Рисунок 2 - Зависимость W>7t = /(Q) при i]IK-P = var для триера

Выводы

I В технологически допустимых режимах работы триера эффективность преобразования электрической энергии может быть определена с помощью паспортных данных приводного электродвигателя триера.

• 2    Основными параметрами триера ЗАВ-10.90000. определяющими его работоспособность, являются: производительность. КПД передачи С точки зрения затрат электроэнергии г|цер. = 0,85 является оптимальным

• 2.    Зюлин, А Н Перспективы механизации послеуборочной обработки и хранения зерна и семян / АН Зюлин, АГ Чижиков И Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2002 - № 6. -С 10-14

• 3.    Постнікова. М.В. Енергозберігаючі режими роботи електромеханічних систем обробки зерна на зернопунктах: авторсф дне. канд. техн наук /М.В Постнікова Мелітополь, 2011 -22 с

• 4    Прогноз развития техники для очистки зерна в сельском хозяйстве Советского Союза / ГСКБ. - Воронеж, 1986 -112 с.

• 5.    Кожуховский. И Е Зерноочистительные машины. Конструкции, расчет и проектирование / И Е. Кожуховский Москва: Машиностроение, 1974.-200 с.

• 6.    Адлер. Ю П Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / 10 П Адлер, Е В Маркова, 10 В Грановский. Москва: Наука, 1976 -279 с.

• 7    Назарян, ГН Рішсння задач оп-ті t м I за ці ] об' с кті в доел і д же i j 11 я ме го до м планування мате матичного скспсрпмснту / Г.Н. Назар ян, М3. Посінікова, О.П. Карпова. - Мелітополь: Дюкс, 2CU2 - 68 с