Исследование процесса очистки и хранения тонковолокнистого хлопка от сорных примесей

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 677.21.021                                      

Хлопкоочистительные акционерные общества Республики Узбекистан — это мощные предприятия общества, на которых осуществляются процессы: сушка, предварительная и окончательная очистка, джинирование, линтерование и др.

В настоящее время намечена широкая программа разукрупнения этих предприятий, в которых разрабатываются вопросы полной механизации трудоемких работ и автоматизации производственных процессов. Особое внимание придается улучшению качества волокна и линта. Технологический процесс предприятия должен обеспечить высококачественную переработку сильно засоренного и влажного хлопка-сырца ручного и машинного сборов.

Рациональность и экономическая целесообразность очистки хлопка-сырца и волокна на более ранних стадиях обусловливают необходимость построение правильного технологического процесса первичной обработки сильно засоренного и влажного хлопка ручного и машинного сборов. По этой причине задача изучения и разработки ряда теоретических и практических вопросов в области очистки хлопка тонковолокнистых разновидностей от сорных примесей и валичного джинирования является весьма актуальной.

Первые сорта тонковолокнистых разновидностей хлопка перерабатываются на валичных джинах.

Теория и практика валичного джинирования разработаны еще недостаточно. Однако установлено преимущество этого процесса перед пильным при переработке тонковолокнистого хлопка, что открывает больше перспективы развития валичного джинирования.

Исследования в области джинирования проведены учеными Б. И. Рогановым, С. Д. Балтабаевым, И. Л. Савченко, И. В. Захаровым, И. К. Хафизовым, Э. Б. Малковым, А. И. Павляк, С. Зульфановым и другими [1–12]. В изучении пильного джина установлена зависимость функционирования рабочих органов, удалось значительно повысить их производительность. При изучении же валичных джинов сделаны только незначительные работы; до сих пор нет единого мнения о принципах их работы.

Следует отметить, что процесс работы валичных джинов не имеет достаточного теоретического обоснования и за рубежом. Есть лишь описание различных конструкций машин, осуществляющих процесс отделения волокон от семян на валичных джинах.

Всестороннее изучение работы в области очистки хлопка-сырца тонковолокнистых сортов до сих пор не проводилось. Поэтому мы поставили задачу на основе теоретических и экспериментальных данных установить наиболее рациональную конструкцию очистителя тонковолокнистого хлопка-сырца и выявить оптимальный режим технологического процесса для очистки хлопка-сырца при валичном джинировании.

В данной статье внесено предложение по конструктивным изменениям в новых предлагаемых авторами машинах, направленные на повышение их производительности и улучшение качества хлопкового волокна при валичном джинировании. Особое внимание нужно уделить на факт, что при длительным хранении влажного хлопка от самосогревания периодически следует проверять его температуру. Хлопок-сырец повышенной влажности, сложенной в бунты или крытые хранилища, даже при высоте слоя 1‒2 м начинает нагреваться, и если не принять мер к его охлаждению и просушке, хлопок от сильного самосогревания меняет цвет и приобретает желтоватую окраску. При температуре 60‒70 оC и прочность волокна теряется, семена портятся, также приобретают темно-коричневый цвет.

С ростом производства хлопка и внедрением машинной уборки увеличилась влажность заготавливаемого сырца.

Известно, что влажность заготовленного хлопка-сырца значительно превышает нормы ГОСТа, характерно, что при ручном сборе начиная со II сорта она больше, чем при машинном.

При длительном хранении хлопка-сырца повышенной (более 11–12% для первых сортов и 13–14% для низких) влажности происходит его самосогревание, которое приводит к резкому снижению технологических свойств волокна и ухудшению качественных показателей семян. Во избежание этого хлопок необходимо подвергать своевременной сушке или принимать профилактические меры.

Однако, как показывает практика заготовок и хранения, из-за высоких темпов сбора и сдачи обеспечить сушку всего поступающего хлопка повышенной влажности в потоке в сушильно-очистительных цехах не представляется возможным. По этой причине заготовительные пункты вынуждены хранить длительное время большие массы хлопка. Основной профилактический способ, предупреждающий самосогревание — отсос влажного воздуха из массы бунта. В настоящее время широко применяется отсос воздуха из туннелей, прорытых вручную по длине бунта размером в поперечном сечении 1,5×0,6 м.

Однако этот способ требует больших затрат тяжелого ручного труда. Кроме того, туннели роются только после завершения и усадки бунта, когда процесс самосогревания во многих случаях уже начался.

Самонагревание хлопка-сырца начинается при влажности свыше 13‒14% и может быть сплошным и гнездовым. Гнездовое самонагревание наблюдается в том случае, есть в бунт или крытый склад сухого хлопка-сырца попадает незначительное количество влажного хлопка или же проникает вода во время дождя.

Гнездовое нагревание также представляет серьезную опасность, так как, распространяясь, оно захватывает соседние участки и может привести к порче значительного количества хлопка-сырца.

Партия хлопка-сырца, в которых обнаружено нагревание, разбирают и подвергают частично или полностью продувке и перелопачиванию; в необходимых случаях хлопок-сырец просушивают в сушилках.

Продувать хлопок-сырец воздухом можно непосредственно в хранилище с помощью центробежного вентилятора, работающего при давлении (статическом) 260‒270 мм вод. ст . Для этого в полу площадки или крытого хранилища устраивают каналы или прокладывают трубы с отверстиями, в которые вентилятором нагнетается воздух. Проходя через трубу и отверстия в слой хлопка-сырца, воздух охлаждает его и уносит с собой влагу в виде пара.

Для продувки 1 м3 хлопка-сырца требуется 5–6 м3 воздуха в минуту или на 1 т хлопка-сырца. В зависимости от влажности последнего продувка может длиться от 2 до 6 часов.

Перелопачивание хлопка-сырца проводилось пневматическим способом с помощью центробежного вентилятора, и всасывающего трубопровода длиной от 60 до 120 м.

При транспортировке хлопка-сырца по трубопроводу происходит его рыхление, продувка и охлаждение. Авторами статьи определились упругие силы волокнистой массы хлопка-сырца, которые могли препятствовать его самоуплотнению при хранении; по этому между дольками и внутри них часть объема заполнена воздухом. Последнее обстоятельство и используется, в частности, для осуществления продувки хлопка-сырца при самонагревании и сушке.

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 7. №3. 2021

Таблица.

СРЕДНИЕ РАСЧЕТНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ ОБЪЕМНОГО ВЕСА ХЛОПКА-СЫРЦА ПРИ ХРАНЕНИИ

Способ хранения	Высокие сорта		Низкие сорта
	Средневолокнистый хлопок-сырец	Тонковолокнистый хлопок-сырец	Средневолокнистый хлопок-сырец	Тонковолокнистый хлопок-сырец
В крытых складах	1600–1800	1800–2000	1800–2000	1900–2100
В открытых бунтах	2000–2200	2200–2400	1900–2100	2100–2200

Принудительное вентилирование бунтов — один из основных способов обеспечения сохранности природных свойств хлопка-сырца повышенной влажности. Исследованными в лаборатории ТИТЛП установлено, что хлопок влажностью до 18% при правильном вентилировании сформированных вручную можно хранить длительное время. При отсосе воздуха для предотвращения самосогревания хлопка, разрежение воздуха в наиболее удаленных от вентилятора местах хранилища должно быть не менее 78 Па [13].

Итак, при вентиляции бунта хлопка-сырца интенсивность его продувания не зависит от способа формирования , это можно контролировать статическим давлением в контрольных точках хранилища, значение которого может колебаться от 80 до 130 Па [14].

В процессе перелопачивания, транспортировки и складирования, особенно мелкий сор становится настолько активным, что для его выделения требуются многосекционные колково-барабанные очистители.

Выводы

Изучен процесс разрыхления волокнистой массы при транспортировке по всасывающему трубопроводу.

Определена зависимость влажности хлопка-сырца от статического давления вентилятора в процессе хранения в крытых хранилищах.