WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 20 |

Разработка ресурсо- и энергосберегающего электромагнитного способа механоактивации витаминизированной биологически активной кормовой добавки

-- [ Страница 15 ] --

Определяющими факторами, характеризующими процесс измельчения кормовых компонентов электромагнитным способом, являются затраты энергии на проведение этого процесса в экспериментально определенном оптимальном режиме работы ЭДМА, при котором выход готового продукта имеет установленную технологическими требованиями степень измельчения при высоком показателе однородности его гранулометрического состава.

Рисунок 5.44 Зависимость относительных затрат энергии при измельчении компонентов кормовой добавки электромагнитным способом от содержания готового класса (30 мкм): 1 – смесь компонентов кормовой добавки; 2 – арахисовая шелуха; 3 - какаовелла В качестве характеристики дисперсности продукта целесообразно принять его удельную поверхность, а в качестве характеристики активатора – энергию, передаваемую им единице массы материала, или расход энергии на образование единицы удельной поверхности измельченного продукта.

Согласно проведенным исследованиям, если относить затраты энергии, идущей непосредственно на измельчение (энергия, потребляемая ЭДМА с измельчаемым материалом, за вычетом энергии, потребляемой на организацию измельчающего усилия), то зависимость удельной поверхности твердой фазы компонентов от затрат такой полезно затраченной энергии не зависит от массы измельчаемого продукта. Между тем, отсутствие этой зависимости имеет место лишь в том случае, если силовое воздействие размольных элементов превосходит некоторую, характерную для измельчаемого материала величину, минимально необходимую для разрушения самых крупных частиц, т.е. если ЭДМА работает в оптимальных скоростных и электромагнитных режимах.

Таблица 5.10.- Относительные затраты энергии при измельчении компонентов кормовой добавки электромагнитным способом Тип Время измельчения, t, мин. до содержания класса 30 мкм Относительные затраты энергии Удельная энергия измельчения продуктов в ЭДМА определена по формуле где е - суммарная удельная поверхность обрабатываемого продукта, ;

ЕМ- привнесенная энергия, кДж/кг, гдеРОБ- мощность рабочего процесса организации измельчающего усилия;

РПР – мощность процесса измельчения компонентов электромагнитным способом;

t – время измельчения, мин.

умножения удельной поверхности соответствующей фракции на ее количество с последующим суммированием по всем фракциям гдее1, е2,…еi– удельная поверхность отдельных монофракций;

e1nb1, e2 nb 2...ei nbi – процентное содержание этих монофракций в измельченных компонентах.

Удельная поверхность отдельных фракций определена из равенства где Ром – плотность обрабатываемого продукта, кг/м3;

– размер фракции, м.

Для математического описания процесса тонкого и сверхтонкого измельчения в ЭММА справедлива энергетическая теория Риттингера где F- прирост новой поверхности, м2; к – коэффициент пропорциональности, производительность; i – степень измельчения; - плотность порошкообразного сыпучего продукта; - фактор формы частиц материала (табличное значение); Diначальный размер кусков.

механоактивации при проектировании типовых рядов электромагнитных активаторов целесообразно использовать параметр эффективности – отношение полезно достигаемого результата измельчения к суммарным энергетическим затратам, достигаемым в рабочем объеме аппарата где V- рабочий объеммеханоактиватора, м3; N – затраченная работа в единицу времени, Дж.

Параметр эффективности показывает прирост новой поверхности в единице объема аппарата на единицу затраченной работы в единицу времени.

С учетом формулы (5.28) энергетическая эффективность Показатель энергетической эффективности (5.30) может быть использован для сравнения любых видов измельчающего оборудования (при условии обработки идентичных материалов), если его привести к безразмерному виду электромагнитного способа механоактивации в представленные формулы введен показатель прочности материала П, Дж косвенно характеризует прочность материала где A s = - работа разрушения материала объемом Vм упругой деформацией (-предел прочности материала, Па; Е-модуль Юнга, Па).

Тогда критерий, учитывающий прирост площади поверхности измельченного материала и его прочностные равен С учетом представленных формул параметр эффективности имеет вид Параметр эффективности процесса измельчения в электромагнитных механоактиваторах будет тем выше, чем больший прирост поверхности будет достигнут для более прочных материалов при меньших энергетических затратах и минимальном рабочем объеме аппарата.

В результате сравнительно анализа полученных данных (рисунок 5.45) с результатами исследований, представленных в работе [56], установлено, что удельный расход энергии на образование единицы поверхности продукта в ЭММА и ЭДМА в 1,5…1,7 раза меньше по сравнению с энергозатратами на измельчение аналогичных продуктов такой же крупности традиционным способом. Полученные данные (в перерасчете на тонну измельчаемого продукта) свидетельствуют, что затраты энергии на механоактивацию компонентов кормовой добавки составляют не более 54 кВт·ч/т, в то время как используемые в настоящее время измельчающее оборудование кормопроизводственных предприятий потребляет от 35 до 100 кВт·ч/т. При этом, как показали предыдущие исследования, по качеству продуктов помола и экономическим параметрам электромагнитный способ механоактивации имеет более высокие показатели по сравнению с традиционными способами переработки кормового сырья на механическом оборудовании.



Рисунок 5.45 - Удельная энергия измельчения компонентов кормовой добавки электромагнитным способом 1 – арахисовая шелуха; 2 – какаовелла; 3 – смесь компонентов

5.5 АНАЛИЗ ЭФФЕКТА НАМОЛА В ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯХ С ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ

МЕТОДАМИ АКТИВАЦИИ

оборудования является содержание в готовых продуктах примесей, образующихся в процессе намола (износа рабочих органов мельниц).

Условия возникновения и развития эффекта намола выявлены в результате исследований механизма формирования предельных деформаций в микрообъемах поверхностного слоя размольных элементов при их силовом взаимодействии с частицами обрабатываемого продукта. Под действием внешней нагрузки в контактной системе «рабочий орган – обрабатываемый материал» происходит внедрение более твёрдых поверхностей в менее твёрдое контртело, что вызывает в последнем упругие, пластические деформации или разрушение материала.

Установлено, что степень намола зависит, прежде всего от энергонапряжённости силового контакта в системе «рабочий орган – обрабатываемый материал», а также механических свойств контактирующих тел: условного напряжения ( n ) при разрушении частиц перерабатываемого продукта и твёрдости материала (HB) размольных органов мельницы.

На основании решения контактных задач теории упругости [60,73 ] получены следующие критерии прогнозирования эффекта намола:

) у п - критерий перехода от упругой деформации к пластической ( hB - глубина внедрения частицы в деформируемый материал размольных элементов, rч - радиус частицы);

) п м - критерий перехода от пластической деформации к микрорезанию.

При выполнении неравенства наблюдается усталостное изнашивание размольных органов аппарата.

частица обрабатываемого продукта создает до момента ее разрушения в материале поверхностного слоя размольных элементов только упругие деформации, что снижает вероятность возникновения и развития процесса намола.

Представленные на рисунок 5.46 и 5.47 выборочные зависимости в качественном отношении являются типовыми для процесса намола, обусловленного факторами усталостного изнашивания поверхности измельчающих ферроэлементов в электромагнитных механоактиваторах.

Эксперименты проводились на модельных продуктах каменной соли и кварцевого песка с твердостью по шкале Мооса 2 и 7 соответственно.

Использовались размольные феррошары, выполненные из стали 65Г с твердостью поверхностного слоя НВ=45. Намол определяли методом экспресс анализа [20, 74, 108].

Установлено, что с увеличением твердости продукта намол возрастает примерно в три раза с достижением максимальных значений С Н =0,01 г/кгс при обработке наиболее твердых частиц кварцевого песка. Для частиц кварцевого песка с исходным размером rЧ = 0,5 мм и пределом прочности п = 10 кгс/мм критерий (hв r )1max равен 0,11. Для частиц каменной соли такой же дисперсности и п = 2,8 кгс/мм2 критерий (hв r ) 2 max равен 0,031.

Рисунок 5.46 - Намол железа в электромагнитном механоактиваторе [148] в зависимости от Рисунок 5.47. - Намол железа в электромагнитном механоактиваторе [148] в зависимости от коэффициентов объемного заполнения рабочего объема ферроэлементами (1) и Процесс измельчения протекает в условиях (hв r ) у п (hв r )1,2 max (hв r ) п м и частицы продукта разрушаются раньше, чем достигают глубины внедрения, необходимой для прямого разрушения поверхности ферротел. Но при этом они создают условия для развития в микрообъемах поверхностного слоя материала размольных органов пластических деформаций, сопутствующих процессу усталостного изнашивания этого слоя в результате многократных силовых воздействий твердых частиц.

преобладающих деформаций и выявить режимы работы электромагнитных механоактиваторов ЭДМА при их проектировании без сопутствующего процесса намола в производстве БАД-К.

представление о множестве факторов, которыми в ЭДМА можно воздействовать на процесс механоактивации частиц смеси в нужном направлении, что подтверждает перспективность использования электромагнитного способа механоактивации в технологических линиях переработки вторичного сырья.

Согласно представленным данным практическое применение способа электромагнитной механоактивации витаминизированной БАД-К, реализованного в аппарате нового типа – ЭДМА, позволяет:

- интенсифицировать технологическую схему производства кормовой добавки путем исключения многостадийного измельчения ее компонентов;

- сократить технологические потери сырья за счет получения продукта с рациональным фракционным составом;

- улучшить качественные показатели готового продукта путем сокращения массовой доли частиц дисперсной фазы размером более 30мкм;

- заменить комплекс импортного измельчающего оборудования аппаратом отечественного производства;

- обеспечить надежное управление процессом механоактивации вторичного сырья в технологической линии производства кормовой добавки.

Выводы по главе 1. Анализ результатов экспериментальных исследований подтвердил правомерность научных гипотез, теоретических исследований и математических моделей, положенных в основу создания энергоэффективного способа электромагнитной механоактивации и электромагнитного ресурсосберегающей витаминизированной биологической кормовой добавки.

2. Подтверждено, что использование энергии постоянного по знаку и мехактивации технологических процессов позволяет формировать легкоуправляемые энергонапряженные механические воздействия наиболее экономичным способом, обеспечивает равномерную передачу механической энергии в перерабатываемую среду и позволяет осуществить регулируемую двухстороннюю взаимосвязь в аппаратурно-технологических системах производства 3. На основании анализа экспериментальных данных получено уравнение кинетики, позволяющее определить относительные затраты энергии на обработку компонентов кормовой БАД-К до регламентированной технологией дисперсности и моделировать промышленное измельчение в лабораторных условиях.

4. На основании метода факторного планирования эксперимента определены оптимальные режимы работы ЭДМА, при которых достигается заданный технологией фракционный состав дисперсности какаовеллы и арахисовой шелухи.



Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 20 |
 

Похожие материалы:

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.