Тұқымдарды құрғату технологиясы
1
2
3
4
Аннотация
В дипломном проекте проведен обширный анализ
технологии
производства и перспективы усовершенствования электрического привода
сушильного агрегата зерна с учетом физико-механические свойства сырья.
Выбран электропривод
механизма, осуществлен расчет мощности
электрического двигателя и кинематический расчет механизма в
соответствии технологическими режимами работы. При этом выбран
асинхронный двигатель АИР 160S6 мощностью 11кВт и соответствующий
ему преобразователь частоты Powtran серии PI7800 мощностью 15 кВт.
Исследования виртуальной модели системы управления электрическим
приводом сушильного агрегата по схеме ЖТ- АҚв среде Matlab показали
хорошее качество регулирования, что подтверждается диаграммами
переходных процессов скорости сушильного барабана в технологических
режимах его работы. в работе рассмотрены вопросы по обеспечению
безопасности и жизнедеятельности, проведено техника - экономическое
обоснование проекта.
Аңдатпа
Дипломдық жобада өндірістік технологияның ауқымды анализі
жүргізілген және шикізаттың физикалы-механикалық қасиеттерін есепке ала
отырып астықтың құрғатқыш агрегатының электр жетегінің жетілдіру
перспективалары қарастырған. Механизм нің электр жетегі таңдалынған,
электр қозғалтқышының қуатын анықтауда есептеулер жүргізілген және
жұмыстың технологиялық режімдерге сәйкес механимзмнің кинематикалық
есептеулері жүргізіілген. Сонымен бірге қуаты 11кВт құрайтын асинхронды
қозғалтқыш АИР 160S6 және оған сәйкес келетін қуаты 15кВт құрайтын
Powtran сериялы PI7800 жиілік түрлендіргіш таңдалынған. ЖТ-АҚ сұлбасы
бойынша құрғатқыш агрегаттың электр жетегінің басқару жүйесінің
виртуалды модельдерін Matlab ортасында зерттеулер түрлендірудің ақсы
сапасын көрсетті. Ол құрғатқыш барабан жылдамдығының технологиялық
режімдерге сәйкес ауыспалы процесстердегі диаграммаларымен қолданады.
жұмыста өмір тіршілігі қауіпсіздігімен қамтамасыз ету сұрақтары
қарастырылған, жобаның техникалы-экономикалық дәлелдеуі жүргізілген.
5
Annotation
In the graduation project conducted an extensive analysis of the production
technology and the prospects of improvement of the electric drive of the drying unit
of grain taking into account the physico-mechanical properties of raw materials.
Selected the drive mechanism, calculates the power of the electric motor and the
kinematic calculation mechanism in accordance with technological modes. The
selected asynchronous motor air 160S6 capacity of 11kW and the corresponding
frequency inverter Powtran PI7800 series 15 kVA. Research virtual model of the
control system of electric drive of the drying unit according to the scheme of the
FC-AD in Matlab showed good quality of the regulation, as evidenced by the
diagrams transient speed of the drying drum in a technological setting. the paper
considers the issues of ensuring security and livelihoods, held technique - economic
justification of the project.
6
Мазмұны
Кіріспе
10
1
Технологиялық үдерістің сипаттамасы. Бастапқы электр
жабдықты тандау және шикізаттың қасиеттері
12
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
2
2.1
2.1.2
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.3
2.4
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.6
3
3.1
3.2
3.3
3.4
4
Өндiрiс технологиясының сипаттамасы және астық кептiргiш
агрегаты электрлiк жетегін жетiлдiруiнің келешегі
Шикізаттың физика - механикалық қасиеттері
Тұқымдарды құрғату технологиясы
Электр жетегін таңдау және электр қозғалтқыштың қуатын
алдын ала есептеу
Бөлім бойынша талдау және проектке тапсырманың қойылуы
Жиілік-реттеуіш жетек режимдерін есептеу мен оның
құрылымдық және функционалды сұлбаларың құрастыру
Электр механизмінің түрін таңдау. Құрғату құрылғысының
электр қозғалтқышының қуатын есептеу
Жиілік-реттеуіш жетек режимдерін есептеу мен оның
құрылымдық және функционалды сұлбаларың құрастыру
Электр механизмінің түрін таңдау. Құрғату құрылғысының
электр қозғалтқышының қуатын есепту
Жетектің білігіндегі айналу моментін анықтау
Кинематикалық есептеулер
Жетектің беріліс санын анықтау
Жетектің жалпы беріліс саның анықтау
Біліктердің айналу жиілігін анықтау
Тегершікті цилиндр тәріздес берілістің жобалы есептеулері
Аймақ жылдамдығын анықтау және дәлдік дәрежесін тағайындау
Электр жетегінің статикалық режімін есептеу
Электр жетегінің динамикалық режімін есептеу
Жиілікті түрлендіргішті және басқару аппаратураларын таңдау
Түрлендіргішті таңдау
Басқару аппаратураларын таңдау
Жиілік түрлендіргішті іске қосу сұлбасы
Жиілікті түрлендіргіш арқылы басқарылатын электр жетегінің
структуралы және функционалды сұлбалары
Құрғатқыш агрегаттың электр жетегінің басқару жүйесін Matlab
аясында зерттеу
Құрғатқыш агрегаттың технологиялық режімдері
Барабан тәріздес құрғатқыш агрегаттың математикалық моделі
ЖТ - АҚ - барабан тәріздес құрғатқыш агрегат жүйесінің Matlab
модельдеу
ЖТ-АҚ-БТҚА жүйесі динамикасының модельдеу кезіндегі
ауыспалы процесстердің нәтижелерін анализдеу
Техникалы-экономикалық көрсеткіштерді есептеу
7
12
15
16
19
22
23
23
23
23
28
29
30
30
30
31
37
38
45
52
53
55
57
60
63
63
65
66
70
71
4.1
Құрғатқыш агрегаттың автоматтандырылған, энергияны
үнемдейтін электр жетегінің техникалы-экономикалық негіздеу
71
4.2
4.3
Қаржы жұмсауды есептеу
Жылдық эксплуатациялы ұсталымдарды есептеу
71
72
4.3.1 Жалақыны есептеу
73
4.4
5
5.1
5.2
5.3
ЖТ-АҚ жүйесін енгізу кезіндегі эконоикалық тиімділікті есептеу
Тіршілік әрекетінің қауіпсіздігі
Еңбек жағдайын талдау
Нөлдеу мен жерге тұйықтаудың есебі
Жасанды жарық есеб
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
8
75
77
77
79
85
89
90
Кіріспе
Қарастырылып отырған өндірістік цехтың негізгі бағыты - өсiмдiк
майларының өндiрiсi.
Майдың өндірісі келесі кезеңдерден тұрады:
шикізаттың даярлығы, форпресстеу, дымды майды сүзу, күнжара майын
ажырату, майды ағарту - форпресстеу арқылы тазарту және жағымсыз иісті
жою. Бастапқы кәсiпорынның қуаты қалдықсыз технологияға арналған
қозаның тұқымдарын өңдеу үшiн жасалды. Кәсiпорынның жобалық қуаты
қоза тұқымдарын 280 тн тәулігіне
өңдеуге жарамды. Қазіргі таңда
кәсiпорынның қуаты жылына күнбағыстың 200 мың тоннасын, мақта
өсімдігінің 350 мың тоннаға дейiн өңдеуге мүмкіндік бередi.
Көрсетілген жұмыс орнындағы қарастырылатын объект болып өсiмдiк
шикiзатын құрғатуға арналған кептiргiш қондырғы болып табылады. Соның
ішінде зерттейтін құрылғы - электр қозғатқыш. Таңдалған кептіргіштің
барабанбы түрін карастырамыз. Барабанды кептіргіштердегі негiзгi жұмыс
ағзасы қуыс денелі болат цилиндр тәріздес айналып тұрған барабан болып
саналады. Барабанның ішінде төңірегінде күшейтілген қисық қалақтар
орнатылған. Барабанның қисық қалақтары айналған кезде астыңғы жағында
орналасқан тұқымдарды үстінгі жаққа көтереді. Тұқымдар қисық қалақтар
қарсаңы бойынша көтерілген сайын әр түрлі пішіндерден тұратын қималарга
төгілу арқылы үлестіріледі. Барабан айналған кезінде тұқымдар қимадан
қимаға ақтарыла келе бiрқалыпты болып себіледі. Барабанды жағалай
қозғалатын тұқым құрғату уәкілі арқылы өтіп кетеді. Сондықтан
тұқымдардың барабанды жағалап өтуі үшін оны кішкене көлбеулетіп
орнатады. Құрғату уәкілінің қозғалысы әдетте, тұқымдардың барабаннан
шығуына жеделдетуіне мүмкіндік туғызған тұқымдардың бағытымен жүреді.
Барабан шығыршықтарға арқа сүйейдi; екi домалақ күшейтiлген оның
цапфалары ықшамдауларда iшпектерге арқа сүйейдi. Барабандық кептiргiш
сиретiлу астында құрғатудың уәкiлiнің тығыздықтың сыртына ағып кетуден
аман болу үшiн жұмыс iстейдi. Барабанға тұқымдар түсетін және шығатын
жақтан
лабиринтті тығыздықтар қарастырылған. Бұл тығыздықтар
барабанның айналуына кедергі келтірмей отырып, сонымен қатар айналым
ішіне ауаның кіруіне кедергі болады. Барабан айналысында тұқымдардың
сөреден сөреге қайта-қайта ақтарылу
кезінде
тұқымдар бірқалыпты
сапырылады және кептіріледі. Тұқымдар барабанда қопсытылған күйде
болады, сондықтан оның құрғатылуы шахталық кептіргіштердегі
тұқымдардың тығыс текшелесіп жатқанына қарағанда едәуір
(2-3 есе)
тездетіледі. Ылғалдылықтың төмендеуі оның қасиетінің сақталуы жағдайда
барабан арқылы бір рет өтуі 4-5% құрайды. Барабан көлемiнің толтырылуы
(20 -- 25% ) құрайды, құрғату уәкілінің температурасы 150-200° болғанда
оның ішіндегі ылғалдың булануы сағатына 20-40 кгм3 құрайды.
Тақырыптың өзектілігі. Қазіргі заманғы электр қозғағыш энергияның
электрмеханикалық түрлендіргішінің, күш беретін түрлендіргіш және басқару
құрылғысының конструктивтік бірлігі болып табылады. Ол технологиялық
9
қондырғының жұмыс алгоритміне сәйкес электр энергиясын механикалық
энергияға түрлендіруін қамтамасыз етеді. Өнеркәсіпте, көлікте және тұрмыста
электр жетегінің қолдану аймағы күннен күнге тұрақты түрде ұлғайып келеді.
Қазіргі таңда әлемдегі барлық өндірілетін электр энергиянын 60% астамы
электр қозғалтқыштармен тұтынылады. Демек, электр энергиясын үнемдеу
тиімділік технологиясы едәуір мөлшерде электр қозғалтқыштың тиімділігімен
анықталады. Сондықтан қазіргі таңда заманауи техниканың бастапқы бағыты
жетектің жоғары өнімді, шағын және экономикалық тұрғыда тиімді етіп
жетілдіру болып табылады.
Құрғату агрегатының электр жетегін
тұжырымдардан тұрады:
жетiлдiру келешегі келесi
-
зерттеменiң дәлелденген мақсатқа лайықтылығы жеке жиiлiк -
кептiргiш қондырғы үшiн басқарылатын асинхронды электр қозғалқыш;
- кептiргiш қондырғыны электр қозғағышты жиiлiк меңгеруiн тандау
рационалды заңда дәлелденген;
- жиiлiк-кептiргiш қондырғыны басқарылатын электр қозғалқыштың
аналитикалық байланысын қалайтын негізгі мағлұматтар алынды.
Тәжiрибелiк маңыздылық. Кептіргіш қондырғының ылғалды шығару
үшін термикалық процессы арқылы материалдан ылғалды булану тәсілімен
шығарады.
Өсімдік және сары май өнеркәсібінде кептіргіштер жыратылмайтын
буын болып табылады. Өйткені, май сапасы форпресстеуге түсетін
тұқымдардын ылғалдылығына тура байланысты. Және де тұқымдардың
ылғалдылығы кәсiпорын қоймаларында шикiзат сақтау мерзiмдерiмен
анықталады. Кептіргіш қондырғыға басқарылатын электр қозғалқышты енгізу
электр энергиясының шығының
төмендетуге мүмкіндік береді.
Электржабдықтардын тәжірибесінде басқарылатын электр қозғағышты
кептіргіш қондырғыларда қолдану кептіргіш қондырғының экономикалық
тұрғыда болмасын, белгіленген жұмыс тәртібін икемдеу жағынан болмасын
пайдалылығын көрсетті.
Конструктивтiк ерекшелiктерiн қарастыру, оған қозғалтқыш пен жиілік
түрлендіргіш таңдау және онын қуатын есептеу, басқару жүйесі және т.б.
есепте қарастыру міндет.
1
Технологиялық үдерістің сипаттамасы. Бастапқы электр
жабдықты тандау және шикізаттың қасиеттері
1.1
Өндiрiс технологиясының сипаттамасы және астық кептiргiш
агрегаты электр жетегін жетiлдiруiнің келешегі
Майды табу кәсiпорыны келесi кезеңдерден тұрады: шикiзаттың
дайындығы; форпрессование; дымды майды сүзу; күнжара майының
экстракциясы; форпресстелген және сығылған майдың бөлек рафинациясы.
10
Тұқымдардан май шығару кезеңіне дайындалуы олардың қоқыс -
қоқымдардан тазарту, көлеміне сәйкес сұрыптау қажет. Одан кейін
тұқымдарды бөлу, рушанкасын бөлшектеу, ядросын ұсақтату керек.
Келесі кезең бұл форпресстеу. Форпресстеу дегеніміз - тазаланған және
ұсақтатылған тұқымдардан сығу жолымен өсімдік майын алу. Бұл кезеңде
тұқымдардан 60% - дан 85% аралығында май шығаруға болады. Мұндай сығу
салқын сығу деп аталады, ал бұл тәсілмен алынған майды шикі деп атайды.
Бұдан әрі майды тұндырады және майдың ішіндегі суспенделген бөлшектерді
босату үшін сүзу жүргізіледі.
Сүзудің мәні ортасынан сұйықтық (май) өтетін ал суспендерленген
бөлшектер өтпейтін (немесе кішкене ғана өтетін) жартылай өткізгіш
арақабырға арқылы майды өткізу болып табылады.
Форпресстеу арқылы алынған күнжараны экстракцияға жібереді.
Экстракция процессының негізінде өсімдік майларының органикалық
еріткіштерде ертіліуі болып табылады. Өсiмдiк шикiзатынан майдың
шығаруы үшiн ерiткiштер ретiнде А маркалы экстракциялық бензин және
нефракс қолданылады.
Рафинация келесi кезеңдерден тұрады: суаңдану, бейтараптандыру,
ақтау, мұздату, иiссiздену.
Гидратациянын негізгі мақсаты - тазартылмаған майдан фосфатидтер
мен кейбір гидрофильды заттарды шығару. Майды фосфор қышқылы немесе
лимон ерітіндісімен өндейді, одан кейін сепараторларды қолдану әдісімен
фазаларды бөлу немесе сыйымдылық аппараттардың араластырылатын
құрылғылар - бейтараптандырғыш арқылы жүргізіледі.
Байтараптандыру майды сілті арқылы майлы қышқылдарды жою
процессінен тұрады.
Әр түрлі дақтардан, фосфатидтердің қалдықтарынан және сілтілік
бейтараптандыру кезеңінен кейін қалатын сабыннан тазалау үшін ағарту
қолданылады. Адсорбент ретінде, әдетте, қышқылды белсендірілген
ағартатын сазды - табиғи минерал монтмориллонитті қолданады.
Мұздату (винтеризация) майдан балауыз тәріздес заттарды жою үшін
қолданылады. Арнайы құрылғылар
-
кристаллизаторлар және
экспозиторларда жүргізіледі. Мұздату кезінде майды кизельгутпен немесе
перлитпен араластырады және 5 - 8º С температураға дейін ақырын суытады,
содан кейін бірнеше сағат ұстап тұрады және фильтрацияға (сүзуге) жібереді.
Дезодорация соңғы кезең болып табылады. Дезодораторда орналасқан
майды 225 - 260º С аралығындағы температурада және қалдық қысымда 1 -3
мм.рт. ст. өткір бумен өңделеді.
Нәтижесінде одорикалық заттегілерді,
пестицидтер, гербицидтер және майлы қышқылдарды жою жүргізіледі.
Тұқымдарды құрғату өсiмдiк майының сапасын арттыруға елеулi
рұқсат бередi, және де қоймаларда сақтау мерзiмдерiн арттыруға мүмкіндік
береді, өйткенi тұқымдардың ылғалдылығы 7 пайыздан астам болса тез
бүлінедi. Осыған байланысты өндіріс процессіне шикізатты құрғату үшін
арнайы құрылғыны енгізу керек деп санаймын.
11
Таңдалған кептіргіштің барабанбы түрін карастырамыз. Барабанды
кептіргіштердегі негiзгi жұмыс ағзасы қуыс денелі болат цилиндр тәріздес
айналып тұрған барабан болып саналады. Барабанның ішінде төңірегінде
күшейтілген қисық қалақтар орнатылған. Барабанның қисық қалақтары
айналған кезде астынғы жағында орналасқан тұқымдарды үстінгі жаққа
көтереді. Тұқымдар қисық қалақтар қарсаңы бойынша көтерілген сайын әр
түрлі пішіндерден тұратын қималарга төгілу арқылы үлестіріледі. Барабан
айналған кезінде тұқымдар қимадан қимаға ақтарыла келе бiрқалыпты болып
себіледі. Барабанды жағалай қозғалатын тұқым құрғату уәкілі арқылы өтіп
кетеді. Сондықтан тұқымдардың барабанды жағалап өтуі үшін оны кішкене
көлбеулетіп орнатады. Құрғату уәкілінің қозғалысы әдетте тұқымдардың
барабаннан шығуына жеделдетуіне мүмкіндік туғызған тұқымдардың
бағытымен жүреді. Барабан шығыршықтарға арқа сүйедi; екi домалақ
күшейтiлген оның цапфалары ықшамдауларда iшпектерге арқа сүйейдi.
Барабандық кептiргiш сиретiлу астында құрғатудың уәкiлiнің тығыздықтың
сыртына ағып кетуден аман болу үшiн жұмыс iстейдi. Барабанға тұқымдар
түсетін және шығатын жақтан лабиринтті тығыздықтар қарастырылған. Бұл
тығыздықтар барабанның айналуына кедергі келтірмей отырып сонымен
қатар айналым ішіне ауаның кіруіне кедергі болады. Барабан айналысында
тұқымдардың сөреден сөреге қайта-қайта ақтарылу кезінде тұқымдар
бірқалыпты сапырылады және кептіріледі. Тұқымдар барабанда қопсытылған
күйде болады, сондықтан оның құрғатылуы шахталық кептіргіштердегі
тұқымдардың тығыс текшелесіп жатқанына қарағанда едәуір (2-3 есе)
тездетіледі. Ылғалдылықтың төмендеуі оның қасиетінің сақталуы жағдайда
барабан арқылы бір рет өтуі 4-5% құрайды. Барабан көлемiнің толтырылуы
(20 -- 25%) құрайды, құрғату уәкілінің температурасы 150-200° болғанда оның
ішіндегі ылғалдың булануы сағатына 20-40 кгм3 құрайды.
Стационарды барабан тәрізді астық құрғатқыш құрылғысын таңдаймыз.
Бұл құрғату 1.1 -суретінде көрсетілген, мұнда 1 - шикі астықтың қырнауыш
тасымалдағыш; 2 - өз бетімен ағатын құбыр; 3 - барабан; 4 - вентилятор; 5 -
бағыттаушы камера; 6
-
кептірілген астыққа арналған қырнауыш
тасымалдағыш; 7 - шнек; 8 - суық ауа вентиляторы; 9 - салқындату бағана; 10
- шлюз бекітпесі. СЗСБ -8. Қырнауыш тасымалдағыш арқылы қабылдағыш
бункерден көтерілетін шикі тұқымдар өз бетімен ағатын құбырлар көмегімен
диаметрі 1600 мм және ұзындығы 8000 мм құрайтын барабанға түседі.
Барабан төрт жұп шығыршықтарға сүйенеді және 8 айнмин жасайды. Айналу
уақытында түскен тұқымдар барабан ішіндегі секторлар мен қималарда
бірқалыпты үлестіріледі.
Құрғату уәкілі от жағу қоспа камерадан сорылады, сосын барабаннын
ішіндегі қималарда ақтарылып жатқан тұқымдар және вентилятор (электр
қозғалтқыштың бір осімен) арқылы өтеді де сыртқа лақтырылады . Тұқымдар
барабаннан бағыттаушы қамераға түседі, одан шығып
шлюз бекітпесі
арқылы қырнауыш тасымалдағышқа төгіледі де тасымалдағыш арқылы
суытқыш бағананы жүктеу үшiн қызмет ететiн шнегiне барады. Шнектен
12
артық түскен тұқымдар өз бетімен ағатын құбырмен салқындатқыш астына
төгіледі.
Сурет 1.1 - Барабан тәріздес астық кептіргіш СЗСБ -8
Салқындатқыш бағана қабырғаларында саңылаулары бар екі тік
орналасқан цилиндрден тұрады. Бағананың ішкі цилиндр диаметрі 760 мм,
сыртқы диаметрі 1260мм, бағананың биіктігі 2750 мм. Цилиндр
қабырғаларындағы аралық кеңiстiк
кептiрiлген тұқымдармен
толтырылады. Атмосфералық ауа сыртқы цилиндрдың қабырғасындағы
тесiктер арқылы кiріп, тұқымдардын қабатын үрлеу арқылы тазарта отырып
ішкі цилиндрге түседі, ол жақтан вентилятор ауаны сорып алады да (ол да
электр қозғалтқышпен бір осьте орналасқан) сыртқа лақтырылады. Тұқымдар
суытқыш бағанадан шыққаннан кейін шлюз бекітпесі арқылы шығарылады.
Кептіргіш оттығы сұйық оттынды қажет етеді, тікелей орналасқан екі
цилиндрден тұрады. Олардың ішкісі жану камерасы ретінде қызмет етеді.
Оның астынғы жағында бүріккіш ине тәріздес форсунка орнатылады.
Жанармай форсункаға сорғыш арқылы келеді және ауа арқылы
тозаңдатылады. Ауа электр қозғалтқыш жетегі арқылы жоғарғы қысымды
вентилятор ауаны қысып толтырады. Камераның жоғарғы бөлігінде
шағылдырғыш орналасқан. Ауа жану камерасының салқындату үшін
цилиндрлар арасындағы дөңгелек тәріздес кеңістік арқылы астынан келеді.
Бұл ауа жану камерасының шыға берісінде топочты газбен араласады.
Құрғату уәкілінің температурасын төмендету үшін сыртқы ауа терезелер
арқылы түседі.
Қоршаған
ортаға жылу ысырабын және қызмет көрсетуші
қызметкерлерді куйіктерден қорғау үшін оттықты цилиндр тәріздес
бүркенішпен қоршайды. Оттықтың үстіне аралыстырғыш қорабы қойылған,
ал қорабқа оттық құрбысы орналастырылған. Уәкілді кептіргішке ауыстырып
қосу үшін арналған және де оттық құрбының жапқышы бір - бірін ашқан
кезінде басқасы оқшауландырыла орнатылған.
13
1.2
Шикізаттың физика - механикалық қасиеттері
Өсімдік шикізатының құрғату объекті ретінде физика -механикалық
маңызды қасиетінің бірі болып табиғи қиябет бұрышымен сипатталатын
сусымалылығы болып табылады. Күнбағыс тұқымдарының сусымалдылығына
айқындаушы сипаттасына тұқымдардың ылғалдылығы, бөтен қоспалар мен
олардың өзгешелігі, және де тұқымдардың қозғалатын жолының беті жатады.
Кептірілген күнбағыс майының табиғи қиябет бұрышы 27 мен 35°
аралығында, ал ылғалды тұқымдар бұрышы - 42° - ке дейін жетеді. Бұл дәнді
дақылдарда қарағанда едәуір жоғары. Күнбағыс майының осы ерекшеліктері
тасқынды өңдеу кезінде едәуір қиындықтарға әкеп соғады. Жеңілтек
тұқымдар жоғары ішкі үйкеліс коэффициентіне ие болғандықтан кейбір
технологиялық сұлбада жүгері және масақты дақылдарға қарағанда
ақырынырақ жүреді. Сондықтан күнбағыс тұқымдарымен жұмыс істеу кезінде
астық құрғатқыш құрбы үлкен диаметрге ие болу керек, және де бұл құрбылар
ұлкен бұрышқа ие болатындай көлбеу орнатылады.
Тұқымдардың жеміс қабығы мен ядросының ортасында жұқа ауа қабаты
бар болуы және де майдың елеулі мөлшері күнбағыс майының дәндерге
қарағанда айналмалы жылдамдығының төмен болуына себеп. Сондықтан
құрғату уәкілі камерасының қызуынан және шахтаның қабықтарынан бағалы
тұқымдардың шығуынан аман болу үшін құрғату уәкілінің жылдамдығы дәнді
дақылдар құрғату кезіндегі жылдамдықтан төмен болуы тиіс.
Күнбағыс тұқымдарының ұзартылған пішіні мен және салыстырмалы
кедір- бұдырлы беті үлкен қуыстылықты ескертеді. Осыдан, күнбағыстың
қуыстылығы 60 -80%, ал күріштікі 50 - 65%, бидайдікі 35 -45 және жүгерінікі 35 -
55%. Демек, күнбағыстың тұқымдары үлкен қыстылыққа ие бола тұрып
құрғату уәкілін өту кезінде кішірек кедергіге ие болады, және де басқа дәнді
дақылдардың тұқымдарына қарағанда тезірек кептіріледі.
Гигроскопичность (дым тартқыштығы) - астықтардың сақтау және
құрғату тәртібін анықтайтын ең маңызды қасиеттерінің бірі. Күнбағыс
тұқымдарының капиллярлы - борқылдақ коллоидты денелерге тән академик
Л.А.Ребиндер классификациясына сәйкес бүкіл байланыстар химиялық,
физика -химиялық және механикалық болып бөлінеді. Тұқымдарды құрғату
процессінде олардың негізгі физикалық және химиялық қасиеттері сақталып
қалу керек, яғни химиялық байланысқан ылғалын жоюға болмайды.
Химикалық
және
адсорбциялы ылғалды байланысқан күнбағыс
тұқымдарының ылғалдылығы жиі критикалық деп аталады. Бұл ылғалдылық
өмірлік процесстерге қатыспайды, көптеген микроорганизмдер өз тіршілік
әрекетін сақтау қалуына қолданыла алмайды және сондықтан күнбағыс
тұқымдарын
сақтау процесінің табандылығына әсер етпейді. Демек,
тұқымдарды кептіру кезінде олардың ішінде басымырақ адсорбциялы
байланысқан су қалатындай етіп кептіру керек.
14
Күнбағыс тұқымдарының тепе - теңдік ылғалдылығы, яғни тұқымдар
ылғалды бермейтін және жұтпайтын кезіндегі ылғалдылығы, температураға,
майлылығына, салыстырмалы ылғалдылығына байланысты болады.
Майлы дақылдардың астық дақылдарымен барлық жағдайлары тең
болғанда тепе-теңдік ылғалдылығы 2 есе
аз болады. Бұл майлы
дақылдарының құрамында гидрофильді коллоидтардың аз болуы және май
мөлшерінің көп болуымен түсіндіріледі.
Тұқымдардың құрамындағы
майлылығы артқан сайын күнбағыстың тепе - теңдік ылғалдылығы азаяды,
өйткені майлылық артқан сайын гидрофильді заттегінің құрамы азаяды және
де сәйкесінше құрамында гидрофобты заттегі көбейеді.
1.3
Тұқымдарды құрғату технологиясы
Күнбағыс тұқымдарының құрғату объектісі спецификалық қасиеттері,
тұқымның бір текті еместігі (ядронын болуы, жеміс және ұрықтық
қабықшалары), тұқымдар көлемінің табиғи әртектілігі, жеміс қабығының
төмен беріктілігі, ылғал жігерсіздігі (влагоинерционность), төмен жылу
өткізгіштігі, жүйенің ақуызды және липидті бөлшектерінің термолабильділігі,
жоғары өрт қауіптілігі құрғату қондырғыларының конструкциясына және
құрғату түріне ерекше талаптарды қажет етеді. Құрғату кезінде сапасы
бұзылмау керек және майдың шығуы төмендемеуі тиіс, дән қауызы жарылуы
және майда қоспалар көлемінің көтерілуі болмау керек. Құрғату процесі
кезінде күнбағыс майының азық-түлiк қадiр-қасиеттерiнiң дәмдi өзгерістеріне,
майдың йод және қышқыл көлемінің үлкеюіне жол бермейдi.
Күнбағыс тұқымдарының технологиялық сипаттамаларын жақсарту,
сапасын сақтап қалу және сақтау кезінде төзімділігін жақсартуын ең тиімді
әдісі болып жылу арқылы құрғату болып саналады.
Күнбағыс тұқымдарын құрғату кезінде жылыту температурасымен қатар
оның әсер ету уақыты да өте маңызды. Бір тұқым үшін жылу өткізгіш,
темпратура-өткізгіш мағынасы тығыздалған қабаттың көрсеткіштеріне
қарағанда әлдеқайда өзгеше. Тұқымдарды тез арада қыздыру үшін құрғату
қондырғысының тұқымдарды қыздыру кезінде тұқымдардың әрқайсысын
бөлек-бөлек қыздыратындай конструкциясы қажет. Осындай жағдайда
қыздыру ұзақтығын бірнеше секундқа дейін төмендету кезінде құрғату
уәкілінің температурасын әлдеқайда көтеруге болады. Күнбағыс тұқымдарын
жоғары температурада аз уақытта кептірілгені төмен температурада көп
уақыта кептірілгеніне қарағанда артығырақ әсер береді.
Күнбағыс тұқымдарын құрғату кезінде тиянақты температуралық
тәртіптер қажет. Құрғату кезінде жылу мен электр энергиясының минималды
шығыны мен кептірілген заттардын ең жақсы технологиялық ерекшеліктеріне
сәйкес ылғалды максималды жылдамдықпен жою қажет.
Құрғату бір уақытта болып жатқан, бір біріне әсер ететін құбылыстар
жиынтығы болып есептеледі. Бұл - құрғату уәкілінен жылуды кептіріліп
15
жатқан затқа оның үсті арқылы, ылғалды буландыру, заттың ішінде ылғалдың
орнын ауыстыру, заттың үстінен ылғалды құрғату аймағына ауыстыру.
Құрғату кезінде әр түрлі тәсілдерін қолдану кезінде бір жағдайда ылғал
өткізгіштігі және термо-ылғал өткізгіштігінәтижесінде ылғалдың қозғалыс
бағытымен сәйкес болуы, және де екінші жағдайда ылғалдың булану
процесінде ылғал өткізгіш нәтижесінде ылғал булануының процесін термо-
ылғал өткізгіш нәтижесі тежейді. Бірінші жағдайда ылғалдың булану
процессы екінші жағдайға қарағанда едәуір қарқынды жүреді. Бұл ылғал
булану процесстерінің бағыты бойынша үйлесуі үшін күнбағыс тұқымының
бетіндегі температура ядросының температурасынан төмен болуы тиіс. Егер
тұқымның бетіндегі температура ядро ішіндегі температурадан едәуір жоғары
болса құрғату процессы әжептәуір тежелінеді.
Күнбағыс майының шахталы прямоток тәріздес құрғатқыштарда
тұқымдарды кептіру кезінде термо-ылғал өткізгіш құбылысы ылғалды ішінен
сыртқы бетіне ығысуына кедергі келтіреді және ылғал ағынының
қарқындылығы ылғал өткізгіш қарқындылы және термо-ылғал өткізгіш
нәтижесіндегі ылғал ағынының қарқындылықтарының айырмашылықтарына
тең болады. Рециркуляциялы құрғату кезінде ылғал ылғал өткізгіш процесс
әсерінен және термо-ылғал өткізгіш әсерінен буланып кетеді,
Құрғату процессы кезінде материалдың температурасы құрғату уәкілі
температурасына тең емес. Құрғатудың бірінші периодында материал
температурасы суланған термометр температурасына тең болады, сондықтан
құрғату уәкілі тепмературасын жоғарылатуға болады. Мысалы, ауаның
температурасы 200º С және онын ылғалдылық құрамы 0,008 лкг болғанда
суланған термометр мен материал температурасы 47º С тең болады. Ауа
темпертурасы 350º С-ге дейін көтерілген жағдайда берілген ылғалдылық
құрамында суланған термометрдің температурасы 60ºС дейін көтеріледі.
Күнбағыс тұқымдарын шахталы құрғату аппараттарында құрғату
кезінде тұқымдарды қоқыс қоспалардан бастапқы тазартудан өткізу керек,
өйткені қоқыс салдарынан құрғату қондырғысын ластап оның жанып кетуіне
қолайлы жағдайлар туғызады. Жоғары ылғалдылыққа ие тұқымдар осындай
құрғату аппараттарында екі есе және кейбір жағдайларда үш есе құрғатылуы
мүмкін. Осындай жағдайда өңдеу ағымы бұзылады, осы кезде қайтадан
өңделуге келетін тұқымдармен жұмыс істеу кезінде қиындықтар туындайды.
Ыстық ауамен өңдеу кезінде шахтаның қималарында бір қалыпты емес
қозғалыстар әсерінің нәтижесінде шемішкелер бір қалыпты емес
қыздырылады ал температуралық айырмашылық 10 градусқа дейін жетуі
мүмкін. Шахтаның қабырғасындағы тұқымдар ортасына қарағанда ақырын
қозғалуына байланысты. Одан басқа құрғатқыштың өткізу қабілетінің
жеткіліксіздігі шемішкелердің кейбір бөліктерінің қатты қызып кетуіне әкеп
соғуы мүмкін.
Рециркуляциялы құрғатқыш аппараттары прямотокты аппараттарға
қарағанда әр түрлі ылғалдылыққа ие тұқымдарды бір цикл ішінде құрғатуға
мүмкіндік береді. Қыздыру камералары бар рециркуляциялы құрғатқыш
16
аппараттарының тұқымдарды құрғату технологиясы тұқымдарды ыстық
ауаның кіре берісіндегі ағымында 250-350º С температура аймағында қысқа
мерзімді қыздыру ауыстыру мүмкіндігінде, қыздырылған тұқымдардың
тынығуы, оларды салқындату және рециркуляциялау. Осы әдіс кезінде
тұқымдарды құрғатумен қатар оларды қоқыс қоспалардан тазарту жүргізіледі.
Рециркуляциялы құрғатуларда күнбағыс тұқымдарының кептіру кезінде
тұқымдарды камераның барлық аймағында бірқалыпты жайғастыру маңызды,
және де қыздыру камерасында майлы қоқымдардың жинақталуын болдырмау
және қыздыру қамерасына оттықтан шоқтардың байқаусыздан түсуін
болдырмау керек, өйткені қарастырылп отырған құрғатқыштарда өрт қауіпі
бар.
Вентиляцияланатын бункерлердің артықшылығы олардың
қарапайымдылығы мен пайдалану мерзімінің ұзақтығы. Құрғату кезінде
жұмсақ режімдер күнбағыс тұқымдарын жарақаттануынан сақтап қалады.
Бірақ бұндай кептіру түрі басқа түрлерге қарағанда уақыт жағынан өте
созылмалы, тұқымдарды кептірудің бірқалыпты еместігімен сипатталады.
Осыны болдырмау үшін вентиляторды уақыт өте келе өшіріп тұру қажет, ал
тұқым технологиясын - мұқият сапырып тұру керек.
Көбінесе кәсіпорындарда
барабан тәріздес, әр түрлі кептіру
режімдерінде жұмыс істейтін кептіргіш аппараттары қолданылады. Олар
дымқыл тұқымдардың ылғалдылығына тәуелді. Күнбағыс тұқымының
ылғалдылығы қанша жоғары болса кептіргіш уәкілінің температурасы
(қыздырылған ауаның) сонша жоғары болуы тиіс. Барабан тәріздес
кептіргіштерде шемішкелерді кептіру ақтарылып жатқан тұқымдар қабатын
ыстық ауамен үрлеу арқылы жүргізіледі.
Кептіру басында, тұқымдардың ылғалдылығына байланысты, кептіргіш
уәкілінің температурасы 250-350º С аралығында ұсталынып тұрады,
кептіргіштен шығатын жерінде - 50-80º С. Орташа есеппен күнбағыс
тұқымдарын кептіру барабан тәріздес кептіргіштерде 15-20 минут аралығында
жалғасады.
Барабан тәріздес кептіргіштер басқа кептіргіштерге қарағанда бірқатар
басымдықтарға ие; материалдарды қарқынды араластыру арқасында
кептірудің жоғары сапасы, жоғары ылғалданған, қоқысталған материалды
кептіру мүмкіндігі; монтаждау қарапайымдылығы (жұмыс бастау үшін
капиталды құрылғыларды қажет етпейді); жұмыс істеу сенімділігі (тоқырап
қалған зоналарының пайда болуын жояды); бағасының тиімділігі; электр
энергиясын пайдалану төменділігі.
Осыған байланысты кептіргіш қондырғының қолайлы параметрлер
кезінде шикізатты сапалы және бірқалыпты кептіруімен сипатталатын,
барабан типті кептіргішті таңдаймыз.
17
1.4
Электр жетегін таңдау және электр қозғалтқыштың қуатын
алдын ала есептеу
Құрғатылатын шикізат пеш қимасының ортасы вертикальіне қарағанда
салыстырмалы түрде симметриялы емес орналасқан, сондықтан ол тұрақты
түрде барабан айналуына қарама-қарсы бағытта жұмыс істейді. Материал
салмағының күш мезеті G1 (1.2-сурет). Демек, материалды жоғары көтеру
үшін қажетті қуат осы ерекшеліктерімен есептеуге болады.
Қуаттың тиімді шығының анықтау үшін барабанның ішіндегі
материалдың санын немесе оның қимасының орташа ауданын, материалдың
көлемдік салмағын және оның қозғалыс кезіндегі табиғи құлама бұрышын
білу қажет.
Сурет 1.2 - Барабандағы шикізаттың орналасу сұлбасы
Барабан бойымен материалдың ығысқан сайын оның физиқалық
қасиеттері тоқтаусыз өзгеріске ұшырайды және жылу өткізгіштерде, егер
барабан корпусының әр бөлігі әр түрлі диаметрден құрастырылған болса,
оның табалдырығында материалдың жинақталып қалуы болады, оның
қозғалысының орташа жылдамдығын және қимасының ауданын теориялық
түрде анықтауы өте улкен қиындықтармен байланысқан. Осы мақсатта
ұсынылған теңеулер қиындығымен ерекшеленіп, тенеулер арқасында
есептелеулердің шешімдері қажетті дәлдігімен ерекшеленбейді.
18
Сондықтан, материалды көтеруге қажетті құатты анықтау үшін төменде
баяндалатын теңеуді шығару үшін, практикалық түрде алынған нәтижелерді
аламыз.
Барлық ұзындығы бойынша корпусының биаметрі бірдей болатын
барабанның айналуы үшін тұтынатын жалпы қуаты анықталады. Егер
корпусының әр зонасы әр түрлі диаметрден тұратын болса, тұтынылатын
қуаты әр зонаға бөлек есептеледі де жалпы жинақталған мәні қолданылады.
Картер типті, қола ішпекті және цапфаларға майдың үздіксіз берілуі бар
тіреуіш шығыршықтарының мойынтірегі үшін үйкеліс коэффициенті 0,02-
0,04 ретінде ұсынылады. Шығыршық бойымен бандаждың үйкелісін
ескергенде берілген мәндерді 0,03-0,06 дейін көтеруі қажет.
Жетекті механизмде және тығыздауыш қондырғыларда үйкелісті жеңу
үшін қуат шығынын есептеу үшін қондырғының ПӘК-і ескеріледі. Оның
мөлшері жетекті механизмнің конструкциясына, монтаж дұрыстығы мен
эксплуатациясына байланысты және орташа есеппен жабық тәріздес
механимдер үшін - 0,9, араласқан және ашық тәрізді механизмдер үшін - 0,8
тең.
Барабанның айналуы үшін қажетті қуатты анықтау кезінде есептеу
теңдігі ретінде айналымдардың қалыпты санын алады. Бірақ барабанды
қолдану аясында көбінесе өте жоғары айналымда жұмыс істейді, ал ол үшін
жоғары қуаттылық қажет. Барабанды іске қосу кезінде қалыпты жағдайдан
тыс қуатты қажет етеді, ал барабанның айналу инерция күшін асу үшін
бағытталған. Осы жағдайды ексере отырып, барабан электрқозғалтқышының
қуатын таңдаған кезде теңдеулермен саналатын мәндерден 20-25% артық
таңдау қажет.
Формулаларды қолдана отырып, электр қозғалтқыш қуатын
есептеулерін жүргіземіз.
Электр қозғалтқышты іске қосу үшін қажетті қуатты анықтау
тұқымдардың салмағын ескермей есептеледі.
Жұмыс қуатынан 20-25% жоғары болатын барабанның инерциялы
қуатын ескере отырып тұжырымды қозғалтқыштың қуатын аламыз.
АИР 160S6 сериялы, қуаты - 11кВт, синхронды айналу жылдамдығы -
1000 айнмин, сырғанауы
- 3% құрайтын үш фазалы асинхронды
қозғалтқышты таңдаймыз. Сырғанауды ескергенде айналымның номиналды
жиілігі nном = 970 айнмин. Полюс жұптарының саның өзгерте отырып және
редуктор арқылы біз қозғалтқыштың айналым жиілігін өзгерте аламыз.
Құрғату
қорғындырғыны модернизациялау асинхронды немесе
синхронды электр қозғалтқыштан және жиілік түрлендіргіштен тұратын
заманға сай жиілік-реттеуіш электр қозғалтқыштарды (ЖРҚ) қолдану болып
табылады (1.3-сурет).
Электр қозғалтқыш электр энергиясын механикалық энергияға
түрлендіреді және технологиялық механизмнің атқарушы органың қозғалысқа
келтіреді.
19
Жиілік түрлендіргіш электр қозғалтқышты басқарады және электронды
статикалық құрылғы болып табылады. Түрлендіргіштің шығысында
айнымалы амплитудасы мен жиілігі бар электр кернеу қалыптасады.
Сурет 1.3 - Жиілік-реттеуіш жетектің құрылымдық сұлбасы
Жиілік реттеуіш - электр қозғалтқыш атауы қозғалтқыштың айналу
жылдамдығын реттеу жиілікті түрлендіргіштен қозғалтқышқа берілетін
қоректену көзінің кернеу жиілігін өзгерту арқылы жүргізілетінімен
байланысты.
Соңғы 10-15 жылдар аясында дүние жүзінде экономиканың кез келген
саласында әр түрлі технологиялық мақсаттарды шешу үшін жиілік реттеуіш
электр жетегін қолдану кең және жемісті өріс алған. Бұл бірінші кезекте
принципиалды жаңа элемент базасында ең алдымен оңашаланған бекітпесі
IGBT бар биполярлы транзисторлы жиілікті түрлендіргіштерді құрастырумен
және жасаумен түсіндіріледі.
Қолдану аймақтары - металлургия (мысалы, рольгангтердің жетектері),
тоқыма өнеркәсібі, білдек жасау (мысалы, электршпиндельдер және металл
кескіш станоктар), центрифугалар, полировалды машиналар,
вентиляторлардың және насостардың электр жетегі және т.б.
Шетел фирмалар, соның ішінде Siemens, Fanyk, ABB және т.б.
вентиляторларға, насостарға горизонталды және вертикалды роботтарда,
транспортерларда жиілікті басқару кең қолданылады. Америкалық және
англиялық фирмалар мұнай және газ өнеркәсібінде жетектерді жиілікті
басқаруды кең қолданады. Жекеленген болсын, ортақтандырылған
түрлендіргіштері бар жетектерді қолданады.
Болашақ пайымдауларда үш фазалы жиілік реттеуіш электр
қозғалтқыштар туралы айтатын боламыз, өйткені олар өнеркәсіпте көп
қолданысқа ие.
Синхронды электр қозғалтқышта ротордың айналу жиілігі n2
орнатылған тәртіпте статордың n1 магнит өрісінің айналу жиілігіне тең
болады.
Асинхронды электр қозғалтқыштарда ротордың айналу жиілігі n2
орнатылған тәртіпте n1 айналу жиілігінен сырғанау s шамасына өзгешеленеді.
20
Магнит өрісінің айналу жиілігі n1 керну көзінің жиілігіне байланысты.
Электр қозғалтқыштың статор орамаларын үш фазалы кернеумен жиілігімен f
қоректендірген кезде айналмалы магнит өрісі пайда болады.
Осы өрістің айналу жылдамдығы танымал формуламен анықталады:
1
2 f
p
,
(1.1)
мұндағы p - статордың полюс жұптарының саны.
Радианмен өлшенетін өрістің айналу жылдамдығынан ω1 минутына
айналыммен есептелетін айналу жиілігіне ауысу n1 келесі формуламен
жүргізіледі:
n1
60
2
1 ,
(1.2)
мұндағы 60 - өлшемділіктің қайта есептелу коэффициенті. Өрістің
айналу жылдамдығын ω1 (1.2) теңеуге келістіргенде келесі формуланы
аламыз:
n1
60 f
p
.
(1.3)
Осылайша, синхронды және асинхронды қозғалтқыштардың роторының
айналу жиілігі кернеу көзінің жиілігіне байланысты екенін көреміз.
Осы тәуелділікте түрлендіргіш арқылы қозғалтқыштың кіре берісіндегі
жиілікті f өзгерте отырып біз ротордың айналу жиілігін реттеу жиілікті реттеу
әдісі негізделген.
Айрықша таралған жиілікті-реттеуіш жетектің қысқа-жалғанған роторы
бар асинхронды қозғалтқыш негізінде скалярды және векторлы жиілікті
реттеуіш қолданылады.
1.5 Бөлім бойынша талдау және жобаға тапсырманың қойылуы
Дұрыс құрастырылған және қалыпты жұмыс істейтін барабанның
айналуы кезінде оның электр қозғалтқыш жетегінің қуатының көп бөлігі
пайдалы жұмыс істейді: материалды белгілі биіктікке көтереді, сол биіктіктен
материал сырғанай түсе араласады және біртіндеп жүк түсіретін бөлікке
ығысады, және де қуаттың аз бөлігі - зиянды кедергілерден өту үшін
жұмсалады. Зиянды кедергілерге тіреуіш шығыршық цапфалардың беттерінің
және мойынтірек ішпегінің арасынан сырғанау кезіндегі үйкелісі, тіреуіш
шығыршық үстінен бандаждардың тербелу үйкелісі, жетек механизміндегі
үйкеліс және нығыздағыш құрылғылардың бөлшек беттеріне барабан
корпусының шеттерінің үйкелісі.
21
Шикі тұқымдардың ылғалдылығына байланысты барабанды құрғату
құрылғылардың әр түрлі кептіру тәртіптері болатындай мақсатында жобалау
керек деп есептеймін. Күнбағыс тұқымының ылғалдылығы қанша жоғары
болса кептіргіш уәкілінің температурасы (қыздырылған ауаның) сонша
жоғары болуы тиіс. Барабан тәріздес кептіргіштерде шемішкелерді кептіру
ақтарылып жатқан тұқымдар қабатын ыстық ауамен үрлеу арқылы
жүргізіледі. Кептіру басында, тұқымдардың ылғалдылығына байланысты,
кептіргіш уәкілінің температурасы 250-350º С аралығында ұсталынып тұрады,
кептіргіштен шығатын жерінде - 50-80º С. Орташа есеппен күнбағыс
тұқымдарын кептіру барабан тәріздес кептіргіштерде 15-20 минут аралығында
жалғасады.
Барабан тәріздес кептіргіштер басқа кептіргіштерге қарағанда бірқатар
басымдықтарға ие; материалдарды қарқынды араластыру арқасында
кептірудің жоғары сапасы, жоғары ылғалданған, қоқысталған материалды
кептіру мүмкіндігі; монтаждау қарапайымдылығы (жұмыс бастау үшін
капиталды құрылғыларды қажет етпейді); жұмыс істеу сенімділігі (тоқырап
қалған зоналарының пайда болуын жояды); бағасының тиімділігі; электр
энергиясын пайдалану төменділігі.
Осыған байланысты берілген жұмыста келесі мәселелерді шешу керек:
* Электр механизмінің түрін таңдау және электр қозғалтқыштың қуатың
анықтауда есептеулер жүргізіп, құрғату агрегатының редукторын
есептеу керек;
* Электр жетегінің статикалық режимін есептеу;
* Электр жетегінің динамикалық режимін есептеу;
* Жиілік түрлендіргіш және басқару аппаратурасын таңдау;
* Жиілік-реттеуіш электр қозғалтқыштың функционалды және
структуралық сұлбаларын тұтастыру;
* Құрғату құрылғысының электр жетегінің басқару жүйесін Matlab
жағдайында зерттеу.
2
Жиілік-реттеуіш жетек режимдерін есептеу
мен
оның
құрылымдық және функционалды сұлбаларың құрастыру
2.1
Электр механизмінің түрін таңдау. Құрғату құрылғысының
электр қозғалтқышының қуатын есепту
Дұрыс құрастырылған және қалыпты жұмыс істейтін барабанның
айналуы кезінде оның электр қозғалтқыш жетегінің қуатының көп бөлігі
пайдалы жұмыс істейді: материалды белгілі биіктікке көтереді, сол биіктіктен
материал сырғанай түсе араласады және біртіндеп жүк түсіретін бөлікке
ығысады, және де қуаттың аз бөлігі - зиянды кедергілерден өту үшін
жұмсалады.
22
Зиянды кедергілерге тіреуіш шығыршық цапфалардың беттерінің және
мойынтірек ішпегінің арасынан сырғанау кезіндегі үйкелісі, тіреуіш
шығыршық үстінен бандаждардың тербелу үйкелісі, жетек механизміндегі
үйкеліс және нығыздағыш құрылғылардың бөлшек беттеріне барабан
корпусының шеттерінің үйкелісі.
Барабанды айналдыру үшін тұтыну қуатты анықтау үшін келесі
формуланы қолданамыз:
(
)
(
)
мұндағы
- материалды көтеруге жұмсалатын қуат;
- тіреуіш шығыршық мойынтірегінің және тіреуіш шығыршық
үстінен бандаждардың үйкелісінің үйкелуінен өту үшін жұмсалатын қуат;
- нығыздағыш құрылғылардағы және жетек механизміндегі үйкелістен
өту үшін жұмсалатын қуатты есептейтін коэффициент.
Пеш қимасының ортасынан өтетін құрғатылатын шикізат вертикальға
қарағанда біркелкі емес орналасады, сондықтан ол материал салмағының күш
моменті GМ барабан айналысы бағытына қарама-қарсы бағытталады және
әрекет етеді (сурет 2.2). Осы күштің иығы а болып барабан қимасының
ортасынан өтетін материалдың ауырлық ортасынан вертикальға дейінгі ара-
қашықтық саналады. Яғни, материалды көтеруге қажет қуат мынаған тең
болады:
немесе
(
)
мұндағы
- материал қимасының ауданы м2(айналмалы сегменті);
- корпус ұзындығы, м;
- материалдың көлемдік салмағы, тм3;
- материал қимасы ауданының айналмалы ауырлық ортасының
жылдамдығы, мсек.
Берілген теңеу бойынша пайдалы шығын қуатын анықтау үшін барабан
ішіндегі материалдың санын білу қажет немесе оның орташа қима ауданын,
материалдың көлемдік салмағын және оның қозғалыс кезіндегі табиғи құлама
бұрышын білу қажет.
Себебі барабан бойымен материалдың ығысқан сайын оның физиқалық
қасиеттері тоқтаусыз өзгеріске ұшырайды және жылу өткізгіштерде, егер
23
барабан корпусының әр бөлігі әр түрлі диаметрден құрастырылған болса оның
табалдырығында материалдың жинақталып қалуы болады, оның
қозғалысының орташа жылдамдығын және қимасының ауданын теориялық
түрде анықтауы өте үлкен қиындықтармен байланысқан. Осы мақсатта
ұсынылған теңеулер қиындығымен ерекшеленіп, теңеулер арқасында
есептеулердің шешімдері қажетті дәлдігімен ерекшеленбейді.
Сондықтан, материалды көтеруге қажетті қуатты анықтау үшін төменде
баяндалатын теңеуді шығару үшін, практикалық түрде алынған нәтижелерді
аламыз:
Барабанды материалмен толықтыру коэффициенті 3 = 0,25.
Материалдың орташа көлемдік салмағы м3 .
Материалдың қозғалыс кезіндегі табиғи құлама бұрышы φ = 42º.
Барабан ішіндегі материал қимасының ауданы форма бойынша
айналмалы сегмент болғандықтан, оның айналу кезіндегі ауырлық ортасының
айналмалы жылдамдығы тең:
(
)
Келтірілген теңеуде белгісіз шама болып айналмалы сегментке
тірелетін, орталық бұрыштың жартысына тең тек а бұрышы ғана саналады,
оны мына теңеуден анықтауға болады:
(
)
(
)
бұл мөлшер айналмалы сегменттің ауданын көрсетеді.
Осы теңеуде
орнына оған қабылданған шаманы, яғни сәйкес
коэффициентті = 0,25 қоя отырып, келесі теңеуді шығарамыз :
(
(
)
)
(
)
Егер а=65º болса:
24
Егер
:
⁄
⁄
Шығыршық бойымен бандаждың томалақтай үйкелуі мойынтірек
ішпегіне шығыршық цапфаларының сырғанау үйкелісіне қарағанда шамалы,
сондықтан оны бөлек есептеудің қажеті жоқ, оған қарағанда сырғанау үйкеліс
коэффициентін жоғарылатуын ескерген жөн.
Бандаждардың шығыршықтарға және шығыршық ішпектеріндегі
үйкелісті жеңу үшінқажетті қуатты келесі теңеу арқылы анықтауға болады :
(
)
Үйкеліс күші мен цапфалардың айналмалы жылдамдығы мына теңеуге
сәйкес :
(
(
)
)
Цапфаның айналмалы жылдамдығының
үйкеліс күшіне
келтірілген мағыналарды (2.6) теңеуге алмастыра отырып және шағындаулар
жүргізе келе келесі теңеуді шығарамыз:
(
)
мұндағы
- шығыршық цапфалары мен мойынтірек ішпектерінің
арасындағы сырғанау коэффициенті;
- шығыршық цапфасының радиусы, м;
- барабанның минутқа шаққанда айналу саны;
- бандаждардың диаметрі, м;
- тіреуіш шығыршықтардың диаметрі, м;
(
) -барабанның айналып жатқан бөлігінің жалпы салмағы, т;
тонна - барабан салмағы;
тонна - барабан ішіндегі шикізат салмағы.
Осы формула бойынша корпусы барлық диаметрі бойынша біркелкі
барабанның айналуына қажетті жалқы қуатты анықтайды. Егер корпус
25
диаметрі біркелкі емес зоналардан тұратын болса, онда тұтыну қуатты
анықтау әр зонаға жеке есептеледі де жалпы мәні бір-біріне қосылады.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
2
3
4
Аннотация
В дипломном проекте проведен обширный анализ
технологии
производства и перспективы усовершенствования электрического привода
сушильного агрегата зерна с учетом физико-механические свойства сырья.
Выбран электропривод
механизма, осуществлен расчет мощности
электрического двигателя и кинематический расчет механизма в
соответствии технологическими режимами работы. При этом выбран
асинхронный двигатель АИР 160S6 мощностью 11кВт и соответствующий
ему преобразователь частоты Powtran серии PI7800 мощностью 15 кВт.
Исследования виртуальной модели системы управления электрическим
приводом сушильного агрегата по схеме ЖТ- АҚв среде Matlab показали
хорошее качество регулирования, что подтверждается диаграммами
переходных процессов скорости сушильного барабана в технологических
режимах его работы. в работе рассмотрены вопросы по обеспечению
безопасности и жизнедеятельности, проведено техника - экономическое
обоснование проекта.
Аңдатпа
Дипломдық жобада өндірістік технологияның ауқымды анализі
жүргізілген және шикізаттың физикалы-механикалық қасиеттерін есепке ала
отырып астықтың құрғатқыш агрегатының электр жетегінің жетілдіру
перспективалары қарастырған. Механизм нің электр жетегі таңдалынған,
электр қозғалтқышының қуатын анықтауда есептеулер жүргізілген және
жұмыстың технологиялық режімдерге сәйкес механимзмнің кинематикалық
есептеулері жүргізіілген. Сонымен бірге қуаты 11кВт құрайтын асинхронды
қозғалтқыш АИР 160S6 және оған сәйкес келетін қуаты 15кВт құрайтын
Powtran сериялы PI7800 жиілік түрлендіргіш таңдалынған. ЖТ-АҚ сұлбасы
бойынша құрғатқыш агрегаттың электр жетегінің басқару жүйесінің
виртуалды модельдерін Matlab ортасында зерттеулер түрлендірудің ақсы
сапасын көрсетті. Ол құрғатқыш барабан жылдамдығының технологиялық
режімдерге сәйкес ауыспалы процесстердегі диаграммаларымен қолданады.
жұмыста өмір тіршілігі қауіпсіздігімен қамтамасыз ету сұрақтары
қарастырылған, жобаның техникалы-экономикалық дәлелдеуі жүргізілген.
5
Annotation
In the graduation project conducted an extensive analysis of the production
technology and the prospects of improvement of the electric drive of the drying unit
of grain taking into account the physico-mechanical properties of raw materials.
Selected the drive mechanism, calculates the power of the electric motor and the
kinematic calculation mechanism in accordance with technological modes. The
selected asynchronous motor air 160S6 capacity of 11kW and the corresponding
frequency inverter Powtran PI7800 series 15 kVA. Research virtual model of the
control system of electric drive of the drying unit according to the scheme of the
FC-AD in Matlab showed good quality of the regulation, as evidenced by the
diagrams transient speed of the drying drum in a technological setting. the paper
considers the issues of ensuring security and livelihoods, held technique - economic
justification of the project.
6
Мазмұны
Кіріспе
10
1
Технологиялық үдерістің сипаттамасы. Бастапқы электр
жабдықты тандау және шикізаттың қасиеттері
12
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
2
2.1
2.1.2
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.3
2.4
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.6
3
3.1
3.2
3.3
3.4
4
Өндiрiс технологиясының сипаттамасы және астық кептiргiш
агрегаты электрлiк жетегін жетiлдiруiнің келешегі
Шикізаттың физика - механикалық қасиеттері
Тұқымдарды құрғату технологиясы
Электр жетегін таңдау және электр қозғалтқыштың қуатын
алдын ала есептеу
Бөлім бойынша талдау және проектке тапсырманың қойылуы
Жиілік-реттеуіш жетек режимдерін есептеу мен оның
құрылымдық және функционалды сұлбаларың құрастыру
Электр механизмінің түрін таңдау. Құрғату құрылғысының
электр қозғалтқышының қуатын есептеу
Жиілік-реттеуіш жетек режимдерін есептеу мен оның
құрылымдық және функционалды сұлбаларың құрастыру
Электр механизмінің түрін таңдау. Құрғату құрылғысының
электр қозғалтқышының қуатын есепту
Жетектің білігіндегі айналу моментін анықтау
Кинематикалық есептеулер
Жетектің беріліс санын анықтау
Жетектің жалпы беріліс саның анықтау
Біліктердің айналу жиілігін анықтау
Тегершікті цилиндр тәріздес берілістің жобалы есептеулері
Аймақ жылдамдығын анықтау және дәлдік дәрежесін тағайындау
Электр жетегінің статикалық режімін есептеу
Электр жетегінің динамикалық режімін есептеу
Жиілікті түрлендіргішті және басқару аппаратураларын таңдау
Түрлендіргішті таңдау
Басқару аппаратураларын таңдау
Жиілік түрлендіргішті іске қосу сұлбасы
Жиілікті түрлендіргіш арқылы басқарылатын электр жетегінің
структуралы және функционалды сұлбалары
Құрғатқыш агрегаттың электр жетегінің басқару жүйесін Matlab
аясында зерттеу
Құрғатқыш агрегаттың технологиялық режімдері
Барабан тәріздес құрғатқыш агрегаттың математикалық моделі
ЖТ - АҚ - барабан тәріздес құрғатқыш агрегат жүйесінің Matlab
модельдеу
ЖТ-АҚ-БТҚА жүйесі динамикасының модельдеу кезіндегі
ауыспалы процесстердің нәтижелерін анализдеу
Техникалы-экономикалық көрсеткіштерді есептеу
7
12
15
16
19
22
23
23
23
23
28
29
30
30
30
31
37
38
45
52
53
55
57
60
63
63
65
66
70
71
4.1
Құрғатқыш агрегаттың автоматтандырылған, энергияны
үнемдейтін электр жетегінің техникалы-экономикалық негіздеу
71
4.2
4.3
Қаржы жұмсауды есептеу
Жылдық эксплуатациялы ұсталымдарды есептеу
71
72
4.3.1 Жалақыны есептеу
73
4.4
5
5.1
5.2
5.3
ЖТ-АҚ жүйесін енгізу кезіндегі эконоикалық тиімділікті есептеу
Тіршілік әрекетінің қауіпсіздігі
Еңбек жағдайын талдау
Нөлдеу мен жерге тұйықтаудың есебі
Жасанды жарық есеб
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
8
75
77
77
79
85
89
90
Кіріспе
Қарастырылып отырған өндірістік цехтың негізгі бағыты - өсiмдiк
майларының өндiрiсi.
Майдың өндірісі келесі кезеңдерден тұрады:
шикізаттың даярлығы, форпресстеу, дымды майды сүзу, күнжара майын
ажырату, майды ағарту - форпресстеу арқылы тазарту және жағымсыз иісті
жою. Бастапқы кәсiпорынның қуаты қалдықсыз технологияға арналған
қозаның тұқымдарын өңдеу үшiн жасалды. Кәсiпорынның жобалық қуаты
қоза тұқымдарын 280 тн тәулігіне
өңдеуге жарамды. Қазіргі таңда
кәсiпорынның қуаты жылына күнбағыстың 200 мың тоннасын, мақта
өсімдігінің 350 мың тоннаға дейiн өңдеуге мүмкіндік бередi.
Көрсетілген жұмыс орнындағы қарастырылатын объект болып өсiмдiк
шикiзатын құрғатуға арналған кептiргiш қондырғы болып табылады. Соның
ішінде зерттейтін құрылғы - электр қозғатқыш. Таңдалған кептіргіштің
барабанбы түрін карастырамыз. Барабанды кептіргіштердегі негiзгi жұмыс
ағзасы қуыс денелі болат цилиндр тәріздес айналып тұрған барабан болып
саналады. Барабанның ішінде төңірегінде күшейтілген қисық қалақтар
орнатылған. Барабанның қисық қалақтары айналған кезде астыңғы жағында
орналасқан тұқымдарды үстінгі жаққа көтереді. Тұқымдар қисық қалақтар
қарсаңы бойынша көтерілген сайын әр түрлі пішіндерден тұратын қималарга
төгілу арқылы үлестіріледі. Барабан айналған кезінде тұқымдар қимадан
қимаға ақтарыла келе бiрқалыпты болып себіледі. Барабанды жағалай
қозғалатын тұқым құрғату уәкілі арқылы өтіп кетеді. Сондықтан
тұқымдардың барабанды жағалап өтуі үшін оны кішкене көлбеулетіп
орнатады. Құрғату уәкілінің қозғалысы әдетте, тұқымдардың барабаннан
шығуына жеделдетуіне мүмкіндік туғызған тұқымдардың бағытымен жүреді.
Барабан шығыршықтарға арқа сүйейдi; екi домалақ күшейтiлген оның
цапфалары ықшамдауларда iшпектерге арқа сүйейдi. Барабандық кептiргiш
сиретiлу астында құрғатудың уәкiлiнің тығыздықтың сыртына ағып кетуден
аман болу үшiн жұмыс iстейдi. Барабанға тұқымдар түсетін және шығатын
жақтан
лабиринтті тығыздықтар қарастырылған. Бұл тығыздықтар
барабанның айналуына кедергі келтірмей отырып, сонымен қатар айналым
ішіне ауаның кіруіне кедергі болады. Барабан айналысында тұқымдардың
сөреден сөреге қайта-қайта ақтарылу
кезінде
тұқымдар бірқалыпты
сапырылады және кептіріледі. Тұқымдар барабанда қопсытылған күйде
болады, сондықтан оның құрғатылуы шахталық кептіргіштердегі
тұқымдардың тығыс текшелесіп жатқанына қарағанда едәуір
(2-3 есе)
тездетіледі. Ылғалдылықтың төмендеуі оның қасиетінің сақталуы жағдайда
барабан арқылы бір рет өтуі 4-5% құрайды. Барабан көлемiнің толтырылуы
(20 -- 25% ) құрайды, құрғату уәкілінің температурасы 150-200° болғанда
оның ішіндегі ылғалдың булануы сағатына 20-40 кгм3 құрайды.
Тақырыптың өзектілігі. Қазіргі заманғы электр қозғағыш энергияның
электрмеханикалық түрлендіргішінің, күш беретін түрлендіргіш және басқару
құрылғысының конструктивтік бірлігі болып табылады. Ол технологиялық
9
қондырғының жұмыс алгоритміне сәйкес электр энергиясын механикалық
энергияға түрлендіруін қамтамасыз етеді. Өнеркәсіпте, көлікте және тұрмыста
электр жетегінің қолдану аймағы күннен күнге тұрақты түрде ұлғайып келеді.
Қазіргі таңда әлемдегі барлық өндірілетін электр энергиянын 60% астамы
электр қозғалтқыштармен тұтынылады. Демек, электр энергиясын үнемдеу
тиімділік технологиясы едәуір мөлшерде электр қозғалтқыштың тиімділігімен
анықталады. Сондықтан қазіргі таңда заманауи техниканың бастапқы бағыты
жетектің жоғары өнімді, шағын және экономикалық тұрғыда тиімді етіп
жетілдіру болып табылады.
Құрғату агрегатының электр жетегін
тұжырымдардан тұрады:
жетiлдiру келешегі келесi
-
зерттеменiң дәлелденген мақсатқа лайықтылығы жеке жиiлiк -
кептiргiш қондырғы үшiн басқарылатын асинхронды электр қозғалқыш;
- кептiргiш қондырғыны электр қозғағышты жиiлiк меңгеруiн тандау
рационалды заңда дәлелденген;
- жиiлiк-кептiргiш қондырғыны басқарылатын электр қозғалқыштың
аналитикалық байланысын қалайтын негізгі мағлұматтар алынды.
Тәжiрибелiк маңыздылық. Кептіргіш қондырғының ылғалды шығару
үшін термикалық процессы арқылы материалдан ылғалды булану тәсілімен
шығарады.
Өсімдік және сары май өнеркәсібінде кептіргіштер жыратылмайтын
буын болып табылады. Өйткені, май сапасы форпресстеуге түсетін
тұқымдардын ылғалдылығына тура байланысты. Және де тұқымдардың
ылғалдылығы кәсiпорын қоймаларында шикiзат сақтау мерзiмдерiмен
анықталады. Кептіргіш қондырғыға басқарылатын электр қозғалқышты енгізу
электр энергиясының шығының
төмендетуге мүмкіндік береді.
Электржабдықтардын тәжірибесінде басқарылатын электр қозғағышты
кептіргіш қондырғыларда қолдану кептіргіш қондырғының экономикалық
тұрғыда болмасын, белгіленген жұмыс тәртібін икемдеу жағынан болмасын
пайдалылығын көрсетті.
Конструктивтiк ерекшелiктерiн қарастыру, оған қозғалтқыш пен жиілік
түрлендіргіш таңдау және онын қуатын есептеу, басқару жүйесі және т.б.
есепте қарастыру міндет.
1
Технологиялық үдерістің сипаттамасы. Бастапқы электр
жабдықты тандау және шикізаттың қасиеттері
1.1
Өндiрiс технологиясының сипаттамасы және астық кептiргiш
агрегаты электр жетегін жетiлдiруiнің келешегі
Майды табу кәсiпорыны келесi кезеңдерден тұрады: шикiзаттың
дайындығы; форпрессование; дымды майды сүзу; күнжара майының
экстракциясы; форпресстелген және сығылған майдың бөлек рафинациясы.
10
Тұқымдардан май шығару кезеңіне дайындалуы олардың қоқыс -
қоқымдардан тазарту, көлеміне сәйкес сұрыптау қажет. Одан кейін
тұқымдарды бөлу, рушанкасын бөлшектеу, ядросын ұсақтату керек.
Келесі кезең бұл форпресстеу. Форпресстеу дегеніміз - тазаланған және
ұсақтатылған тұқымдардан сығу жолымен өсімдік майын алу. Бұл кезеңде
тұқымдардан 60% - дан 85% аралығында май шығаруға болады. Мұндай сығу
салқын сығу деп аталады, ал бұл тәсілмен алынған майды шикі деп атайды.
Бұдан әрі майды тұндырады және майдың ішіндегі суспенделген бөлшектерді
босату үшін сүзу жүргізіледі.
Сүзудің мәні ортасынан сұйықтық (май) өтетін ал суспендерленген
бөлшектер өтпейтін (немесе кішкене ғана өтетін) жартылай өткізгіш
арақабырға арқылы майды өткізу болып табылады.
Форпресстеу арқылы алынған күнжараны экстракцияға жібереді.
Экстракция процессының негізінде өсімдік майларының органикалық
еріткіштерде ертіліуі болып табылады. Өсiмдiк шикiзатынан майдың
шығаруы үшiн ерiткiштер ретiнде А маркалы экстракциялық бензин және
нефракс қолданылады.
Рафинация келесi кезеңдерден тұрады: суаңдану, бейтараптандыру,
ақтау, мұздату, иiссiздену.
Гидратациянын негізгі мақсаты - тазартылмаған майдан фосфатидтер
мен кейбір гидрофильды заттарды шығару. Майды фосфор қышқылы немесе
лимон ерітіндісімен өндейді, одан кейін сепараторларды қолдану әдісімен
фазаларды бөлу немесе сыйымдылық аппараттардың араластырылатын
құрылғылар - бейтараптандырғыш арқылы жүргізіледі.
Байтараптандыру майды сілті арқылы майлы қышқылдарды жою
процессінен тұрады.
Әр түрлі дақтардан, фосфатидтердің қалдықтарынан және сілтілік
бейтараптандыру кезеңінен кейін қалатын сабыннан тазалау үшін ағарту
қолданылады. Адсорбент ретінде, әдетте, қышқылды белсендірілген
ағартатын сазды - табиғи минерал монтмориллонитті қолданады.
Мұздату (винтеризация) майдан балауыз тәріздес заттарды жою үшін
қолданылады. Арнайы құрылғылар
-
кристаллизаторлар және
экспозиторларда жүргізіледі. Мұздату кезінде майды кизельгутпен немесе
перлитпен араластырады және 5 - 8º С температураға дейін ақырын суытады,
содан кейін бірнеше сағат ұстап тұрады және фильтрацияға (сүзуге) жібереді.
Дезодорация соңғы кезең болып табылады. Дезодораторда орналасқан
майды 225 - 260º С аралығындағы температурада және қалдық қысымда 1 -3
мм.рт. ст. өткір бумен өңделеді.
Нәтижесінде одорикалық заттегілерді,
пестицидтер, гербицидтер және майлы қышқылдарды жою жүргізіледі.
Тұқымдарды құрғату өсiмдiк майының сапасын арттыруға елеулi
рұқсат бередi, және де қоймаларда сақтау мерзiмдерiн арттыруға мүмкіндік
береді, өйткенi тұқымдардың ылғалдылығы 7 пайыздан астам болса тез
бүлінедi. Осыған байланысты өндіріс процессіне шикізатты құрғату үшін
арнайы құрылғыны енгізу керек деп санаймын.
11
Таңдалған кептіргіштің барабанбы түрін карастырамыз. Барабанды
кептіргіштердегі негiзгi жұмыс ағзасы қуыс денелі болат цилиндр тәріздес
айналып тұрған барабан болып саналады. Барабанның ішінде төңірегінде
күшейтілген қисық қалақтар орнатылған. Барабанның қисық қалақтары
айналған кезде астынғы жағында орналасқан тұқымдарды үстінгі жаққа
көтереді. Тұқымдар қисық қалақтар қарсаңы бойынша көтерілген сайын әр
түрлі пішіндерден тұратын қималарга төгілу арқылы үлестіріледі. Барабан
айналған кезінде тұқымдар қимадан қимаға ақтарыла келе бiрқалыпты болып
себіледі. Барабанды жағалай қозғалатын тұқым құрғату уәкілі арқылы өтіп
кетеді. Сондықтан тұқымдардың барабанды жағалап өтуі үшін оны кішкене
көлбеулетіп орнатады. Құрғату уәкілінің қозғалысы әдетте тұқымдардың
барабаннан шығуына жеделдетуіне мүмкіндік туғызған тұқымдардың
бағытымен жүреді. Барабан шығыршықтарға арқа сүйедi; екi домалақ
күшейтiлген оның цапфалары ықшамдауларда iшпектерге арқа сүйейдi.
Барабандық кептiргiш сиретiлу астында құрғатудың уәкiлiнің тығыздықтың
сыртына ағып кетуден аман болу үшiн жұмыс iстейдi. Барабанға тұқымдар
түсетін және шығатын жақтан лабиринтті тығыздықтар қарастырылған. Бұл
тығыздықтар барабанның айналуына кедергі келтірмей отырып сонымен
қатар айналым ішіне ауаның кіруіне кедергі болады. Барабан айналысында
тұқымдардың сөреден сөреге қайта-қайта ақтарылу кезінде тұқымдар
бірқалыпты сапырылады және кептіріледі. Тұқымдар барабанда қопсытылған
күйде болады, сондықтан оның құрғатылуы шахталық кептіргіштердегі
тұқымдардың тығыс текшелесіп жатқанына қарағанда едәуір (2-3 есе)
тездетіледі. Ылғалдылықтың төмендеуі оның қасиетінің сақталуы жағдайда
барабан арқылы бір рет өтуі 4-5% құрайды. Барабан көлемiнің толтырылуы
(20 -- 25%) құрайды, құрғату уәкілінің температурасы 150-200° болғанда оның
ішіндегі ылғалдың булануы сағатына 20-40 кгм3 құрайды.
Стационарды барабан тәрізді астық құрғатқыш құрылғысын таңдаймыз.
Бұл құрғату 1.1 -суретінде көрсетілген, мұнда 1 - шикі астықтың қырнауыш
тасымалдағыш; 2 - өз бетімен ағатын құбыр; 3 - барабан; 4 - вентилятор; 5 -
бағыттаушы камера; 6
-
кептірілген астыққа арналған қырнауыш
тасымалдағыш; 7 - шнек; 8 - суық ауа вентиляторы; 9 - салқындату бағана; 10
- шлюз бекітпесі. СЗСБ -8. Қырнауыш тасымалдағыш арқылы қабылдағыш
бункерден көтерілетін шикі тұқымдар өз бетімен ағатын құбырлар көмегімен
диаметрі 1600 мм және ұзындығы 8000 мм құрайтын барабанға түседі.
Барабан төрт жұп шығыршықтарға сүйенеді және 8 айнмин жасайды. Айналу
уақытында түскен тұқымдар барабан ішіндегі секторлар мен қималарда
бірқалыпты үлестіріледі.
Құрғату уәкілі от жағу қоспа камерадан сорылады, сосын барабаннын
ішіндегі қималарда ақтарылып жатқан тұқымдар және вентилятор (электр
қозғалтқыштың бір осімен) арқылы өтеді де сыртқа лақтырылады . Тұқымдар
барабаннан бағыттаушы қамераға түседі, одан шығып
шлюз бекітпесі
арқылы қырнауыш тасымалдағышқа төгіледі де тасымалдағыш арқылы
суытқыш бағананы жүктеу үшiн қызмет ететiн шнегiне барады. Шнектен
12
артық түскен тұқымдар өз бетімен ағатын құбырмен салқындатқыш астына
төгіледі.
Сурет 1.1 - Барабан тәріздес астық кептіргіш СЗСБ -8
Салқындатқыш бағана қабырғаларында саңылаулары бар екі тік
орналасқан цилиндрден тұрады. Бағананың ішкі цилиндр диаметрі 760 мм,
сыртқы диаметрі 1260мм, бағананың биіктігі 2750 мм. Цилиндр
қабырғаларындағы аралық кеңiстiк
кептiрiлген тұқымдармен
толтырылады. Атмосфералық ауа сыртқы цилиндрдың қабырғасындағы
тесiктер арқылы кiріп, тұқымдардын қабатын үрлеу арқылы тазарта отырып
ішкі цилиндрге түседі, ол жақтан вентилятор ауаны сорып алады да (ол да
электр қозғалтқышпен бір осьте орналасқан) сыртқа лақтырылады. Тұқымдар
суытқыш бағанадан шыққаннан кейін шлюз бекітпесі арқылы шығарылады.
Кептіргіш оттығы сұйық оттынды қажет етеді, тікелей орналасқан екі
цилиндрден тұрады. Олардың ішкісі жану камерасы ретінде қызмет етеді.
Оның астынғы жағында бүріккіш ине тәріздес форсунка орнатылады.
Жанармай форсункаға сорғыш арқылы келеді және ауа арқылы
тозаңдатылады. Ауа электр қозғалтқыш жетегі арқылы жоғарғы қысымды
вентилятор ауаны қысып толтырады. Камераның жоғарғы бөлігінде
шағылдырғыш орналасқан. Ауа жану камерасының салқындату үшін
цилиндрлар арасындағы дөңгелек тәріздес кеңістік арқылы астынан келеді.
Бұл ауа жану камерасының шыға берісінде топочты газбен араласады.
Құрғату уәкілінің температурасын төмендету үшін сыртқы ауа терезелер
арқылы түседі.
Қоршаған
ортаға жылу ысырабын және қызмет көрсетуші
қызметкерлерді куйіктерден қорғау үшін оттықты цилиндр тәріздес
бүркенішпен қоршайды. Оттықтың үстіне аралыстырғыш қорабы қойылған,
ал қорабқа оттық құрбысы орналастырылған. Уәкілді кептіргішке ауыстырып
қосу үшін арналған және де оттық құрбының жапқышы бір - бірін ашқан
кезінде басқасы оқшауландырыла орнатылған.
13
1.2
Шикізаттың физика - механикалық қасиеттері
Өсімдік шикізатының құрғату объекті ретінде физика -механикалық
маңызды қасиетінің бірі болып табиғи қиябет бұрышымен сипатталатын
сусымалылығы болып табылады. Күнбағыс тұқымдарының сусымалдылығына
айқындаушы сипаттасына тұқымдардың ылғалдылығы, бөтен қоспалар мен
олардың өзгешелігі, және де тұқымдардың қозғалатын жолының беті жатады.
Кептірілген күнбағыс майының табиғи қиябет бұрышы 27 мен 35°
аралығында, ал ылғалды тұқымдар бұрышы - 42° - ке дейін жетеді. Бұл дәнді
дақылдарда қарағанда едәуір жоғары. Күнбағыс майының осы ерекшеліктері
тасқынды өңдеу кезінде едәуір қиындықтарға әкеп соғады. Жеңілтек
тұқымдар жоғары ішкі үйкеліс коэффициентіне ие болғандықтан кейбір
технологиялық сұлбада жүгері және масақты дақылдарға қарағанда
ақырынырақ жүреді. Сондықтан күнбағыс тұқымдарымен жұмыс істеу кезінде
астық құрғатқыш құрбы үлкен диаметрге ие болу керек, және де бұл құрбылар
ұлкен бұрышқа ие болатындай көлбеу орнатылады.
Тұқымдардың жеміс қабығы мен ядросының ортасында жұқа ауа қабаты
бар болуы және де майдың елеулі мөлшері күнбағыс майының дәндерге
қарағанда айналмалы жылдамдығының төмен болуына себеп. Сондықтан
құрғату уәкілі камерасының қызуынан және шахтаның қабықтарынан бағалы
тұқымдардың шығуынан аман болу үшін құрғату уәкілінің жылдамдығы дәнді
дақылдар құрғату кезіндегі жылдамдықтан төмен болуы тиіс.
Күнбағыс тұқымдарының ұзартылған пішіні мен және салыстырмалы
кедір- бұдырлы беті үлкен қуыстылықты ескертеді. Осыдан, күнбағыстың
қуыстылығы 60 -80%, ал күріштікі 50 - 65%, бидайдікі 35 -45 және жүгерінікі 35 -
55%. Демек, күнбағыстың тұқымдары үлкен қыстылыққа ие бола тұрып
құрғату уәкілін өту кезінде кішірек кедергіге ие болады, және де басқа дәнді
дақылдардың тұқымдарына қарағанда тезірек кептіріледі.
Гигроскопичность (дым тартқыштығы) - астықтардың сақтау және
құрғату тәртібін анықтайтын ең маңызды қасиеттерінің бірі. Күнбағыс
тұқымдарының капиллярлы - борқылдақ коллоидты денелерге тән академик
Л.А.Ребиндер классификациясына сәйкес бүкіл байланыстар химиялық,
физика -химиялық және механикалық болып бөлінеді. Тұқымдарды құрғату
процессінде олардың негізгі физикалық және химиялық қасиеттері сақталып
қалу керек, яғни химиялық байланысқан ылғалын жоюға болмайды.
Химикалық
және
адсорбциялы ылғалды байланысқан күнбағыс
тұқымдарының ылғалдылығы жиі критикалық деп аталады. Бұл ылғалдылық
өмірлік процесстерге қатыспайды, көптеген микроорганизмдер өз тіршілік
әрекетін сақтау қалуына қолданыла алмайды және сондықтан күнбағыс
тұқымдарын
сақтау процесінің табандылығына әсер етпейді. Демек,
тұқымдарды кептіру кезінде олардың ішінде басымырақ адсорбциялы
байланысқан су қалатындай етіп кептіру керек.
14
Күнбағыс тұқымдарының тепе - теңдік ылғалдылығы, яғни тұқымдар
ылғалды бермейтін және жұтпайтын кезіндегі ылғалдылығы, температураға,
майлылығына, салыстырмалы ылғалдылығына байланысты болады.
Майлы дақылдардың астық дақылдарымен барлық жағдайлары тең
болғанда тепе-теңдік ылғалдылығы 2 есе
аз болады. Бұл майлы
дақылдарының құрамында гидрофильді коллоидтардың аз болуы және май
мөлшерінің көп болуымен түсіндіріледі.
Тұқымдардың құрамындағы
майлылығы артқан сайын күнбағыстың тепе - теңдік ылғалдылығы азаяды,
өйткені майлылық артқан сайын гидрофильді заттегінің құрамы азаяды және
де сәйкесінше құрамында гидрофобты заттегі көбейеді.
1.3
Тұқымдарды құрғату технологиясы
Күнбағыс тұқымдарының құрғату объектісі спецификалық қасиеттері,
тұқымның бір текті еместігі (ядронын болуы, жеміс және ұрықтық
қабықшалары), тұқымдар көлемінің табиғи әртектілігі, жеміс қабығының
төмен беріктілігі, ылғал жігерсіздігі (влагоинерционность), төмен жылу
өткізгіштігі, жүйенің ақуызды және липидті бөлшектерінің термолабильділігі,
жоғары өрт қауіптілігі құрғату қондырғыларының конструкциясына және
құрғату түріне ерекше талаптарды қажет етеді. Құрғату кезінде сапасы
бұзылмау керек және майдың шығуы төмендемеуі тиіс, дән қауызы жарылуы
және майда қоспалар көлемінің көтерілуі болмау керек. Құрғату процесі
кезінде күнбағыс майының азық-түлiк қадiр-қасиеттерiнiң дәмдi өзгерістеріне,
майдың йод және қышқыл көлемінің үлкеюіне жол бермейдi.
Күнбағыс тұқымдарының технологиялық сипаттамаларын жақсарту,
сапасын сақтап қалу және сақтау кезінде төзімділігін жақсартуын ең тиімді
әдісі болып жылу арқылы құрғату болып саналады.
Күнбағыс тұқымдарын құрғату кезінде жылыту температурасымен қатар
оның әсер ету уақыты да өте маңызды. Бір тұқым үшін жылу өткізгіш,
темпратура-өткізгіш мағынасы тығыздалған қабаттың көрсеткіштеріне
қарағанда әлдеқайда өзгеше. Тұқымдарды тез арада қыздыру үшін құрғату
қондырғысының тұқымдарды қыздыру кезінде тұқымдардың әрқайсысын
бөлек-бөлек қыздыратындай конструкциясы қажет. Осындай жағдайда
қыздыру ұзақтығын бірнеше секундқа дейін төмендету кезінде құрғату
уәкілінің температурасын әлдеқайда көтеруге болады. Күнбағыс тұқымдарын
жоғары температурада аз уақытта кептірілгені төмен температурада көп
уақыта кептірілгеніне қарағанда артығырақ әсер береді.
Күнбағыс тұқымдарын құрғату кезінде тиянақты температуралық
тәртіптер қажет. Құрғату кезінде жылу мен электр энергиясының минималды
шығыны мен кептірілген заттардын ең жақсы технологиялық ерекшеліктеріне
сәйкес ылғалды максималды жылдамдықпен жою қажет.
Құрғату бір уақытта болып жатқан, бір біріне әсер ететін құбылыстар
жиынтығы болып есептеледі. Бұл - құрғату уәкілінен жылуды кептіріліп
15
жатқан затқа оның үсті арқылы, ылғалды буландыру, заттың ішінде ылғалдың
орнын ауыстыру, заттың үстінен ылғалды құрғату аймағына ауыстыру.
Құрғату кезінде әр түрлі тәсілдерін қолдану кезінде бір жағдайда ылғал
өткізгіштігі және термо-ылғал өткізгіштігінәтижесінде ылғалдың қозғалыс
бағытымен сәйкес болуы, және де екінші жағдайда ылғалдың булану
процесінде ылғал өткізгіш нәтижесінде ылғал булануының процесін термо-
ылғал өткізгіш нәтижесі тежейді. Бірінші жағдайда ылғалдың булану
процессы екінші жағдайға қарағанда едәуір қарқынды жүреді. Бұл ылғал
булану процесстерінің бағыты бойынша үйлесуі үшін күнбағыс тұқымының
бетіндегі температура ядросының температурасынан төмен болуы тиіс. Егер
тұқымның бетіндегі температура ядро ішіндегі температурадан едәуір жоғары
болса құрғату процессы әжептәуір тежелінеді.
Күнбағыс майының шахталы прямоток тәріздес құрғатқыштарда
тұқымдарды кептіру кезінде термо-ылғал өткізгіш құбылысы ылғалды ішінен
сыртқы бетіне ығысуына кедергі келтіреді және ылғал ағынының
қарқындылығы ылғал өткізгіш қарқындылы және термо-ылғал өткізгіш
нәтижесіндегі ылғал ағынының қарқындылықтарының айырмашылықтарына
тең болады. Рециркуляциялы құрғату кезінде ылғал ылғал өткізгіш процесс
әсерінен және термо-ылғал өткізгіш әсерінен буланып кетеді,
Құрғату процессы кезінде материалдың температурасы құрғату уәкілі
температурасына тең емес. Құрғатудың бірінші периодында материал
температурасы суланған термометр температурасына тең болады, сондықтан
құрғату уәкілі тепмературасын жоғарылатуға болады. Мысалы, ауаның
температурасы 200º С және онын ылғалдылық құрамы 0,008 лкг болғанда
суланған термометр мен материал температурасы 47º С тең болады. Ауа
темпертурасы 350º С-ге дейін көтерілген жағдайда берілген ылғалдылық
құрамында суланған термометрдің температурасы 60ºС дейін көтеріледі.
Күнбағыс тұқымдарын шахталы құрғату аппараттарында құрғату
кезінде тұқымдарды қоқыс қоспалардан бастапқы тазартудан өткізу керек,
өйткені қоқыс салдарынан құрғату қондырғысын ластап оның жанып кетуіне
қолайлы жағдайлар туғызады. Жоғары ылғалдылыққа ие тұқымдар осындай
құрғату аппараттарында екі есе және кейбір жағдайларда үш есе құрғатылуы
мүмкін. Осындай жағдайда өңдеу ағымы бұзылады, осы кезде қайтадан
өңделуге келетін тұқымдармен жұмыс істеу кезінде қиындықтар туындайды.
Ыстық ауамен өңдеу кезінде шахтаның қималарында бір қалыпты емес
қозғалыстар әсерінің нәтижесінде шемішкелер бір қалыпты емес
қыздырылады ал температуралық айырмашылық 10 градусқа дейін жетуі
мүмкін. Шахтаның қабырғасындағы тұқымдар ортасына қарағанда ақырын
қозғалуына байланысты. Одан басқа құрғатқыштың өткізу қабілетінің
жеткіліксіздігі шемішкелердің кейбір бөліктерінің қатты қызып кетуіне әкеп
соғуы мүмкін.
Рециркуляциялы құрғатқыш аппараттары прямотокты аппараттарға
қарағанда әр түрлі ылғалдылыққа ие тұқымдарды бір цикл ішінде құрғатуға
мүмкіндік береді. Қыздыру камералары бар рециркуляциялы құрғатқыш
16
аппараттарының тұқымдарды құрғату технологиясы тұқымдарды ыстық
ауаның кіре берісіндегі ағымында 250-350º С температура аймағында қысқа
мерзімді қыздыру ауыстыру мүмкіндігінде, қыздырылған тұқымдардың
тынығуы, оларды салқындату және рециркуляциялау. Осы әдіс кезінде
тұқымдарды құрғатумен қатар оларды қоқыс қоспалардан тазарту жүргізіледі.
Рециркуляциялы құрғатуларда күнбағыс тұқымдарының кептіру кезінде
тұқымдарды камераның барлық аймағында бірқалыпты жайғастыру маңызды,
және де қыздыру камерасында майлы қоқымдардың жинақталуын болдырмау
және қыздыру қамерасына оттықтан шоқтардың байқаусыздан түсуін
болдырмау керек, өйткені қарастырылп отырған құрғатқыштарда өрт қауіпі
бар.
Вентиляцияланатын бункерлердің артықшылығы олардың
қарапайымдылығы мен пайдалану мерзімінің ұзақтығы. Құрғату кезінде
жұмсақ режімдер күнбағыс тұқымдарын жарақаттануынан сақтап қалады.
Бірақ бұндай кептіру түрі басқа түрлерге қарағанда уақыт жағынан өте
созылмалы, тұқымдарды кептірудің бірқалыпты еместігімен сипатталады.
Осыны болдырмау үшін вентиляторды уақыт өте келе өшіріп тұру қажет, ал
тұқым технологиясын - мұқият сапырып тұру керек.
Көбінесе кәсіпорындарда
барабан тәріздес, әр түрлі кептіру
режімдерінде жұмыс істейтін кептіргіш аппараттары қолданылады. Олар
дымқыл тұқымдардың ылғалдылығына тәуелді. Күнбағыс тұқымының
ылғалдылығы қанша жоғары болса кептіргіш уәкілінің температурасы
(қыздырылған ауаның) сонша жоғары болуы тиіс. Барабан тәріздес
кептіргіштерде шемішкелерді кептіру ақтарылып жатқан тұқымдар қабатын
ыстық ауамен үрлеу арқылы жүргізіледі.
Кептіру басында, тұқымдардың ылғалдылығына байланысты, кептіргіш
уәкілінің температурасы 250-350º С аралығында ұсталынып тұрады,
кептіргіштен шығатын жерінде - 50-80º С. Орташа есеппен күнбағыс
тұқымдарын кептіру барабан тәріздес кептіргіштерде 15-20 минут аралығында
жалғасады.
Барабан тәріздес кептіргіштер басқа кептіргіштерге қарағанда бірқатар
басымдықтарға ие; материалдарды қарқынды араластыру арқасында
кептірудің жоғары сапасы, жоғары ылғалданған, қоқысталған материалды
кептіру мүмкіндігі; монтаждау қарапайымдылығы (жұмыс бастау үшін
капиталды құрылғыларды қажет етпейді); жұмыс істеу сенімділігі (тоқырап
қалған зоналарының пайда болуын жояды); бағасының тиімділігі; электр
энергиясын пайдалану төменділігі.
Осыған байланысты кептіргіш қондырғының қолайлы параметрлер
кезінде шикізатты сапалы және бірқалыпты кептіруімен сипатталатын,
барабан типті кептіргішті таңдаймыз.
17
1.4
Электр жетегін таңдау және электр қозғалтқыштың қуатын
алдын ала есептеу
Құрғатылатын шикізат пеш қимасының ортасы вертикальіне қарағанда
салыстырмалы түрде симметриялы емес орналасқан, сондықтан ол тұрақты
түрде барабан айналуына қарама-қарсы бағытта жұмыс істейді. Материал
салмағының күш мезеті G1 (1.2-сурет). Демек, материалды жоғары көтеру
үшін қажетті қуат осы ерекшеліктерімен есептеуге болады.
Қуаттың тиімді шығының анықтау үшін барабанның ішіндегі
материалдың санын немесе оның қимасының орташа ауданын, материалдың
көлемдік салмағын және оның қозғалыс кезіндегі табиғи құлама бұрышын
білу қажет.
Сурет 1.2 - Барабандағы шикізаттың орналасу сұлбасы
Барабан бойымен материалдың ығысқан сайын оның физиқалық
қасиеттері тоқтаусыз өзгеріске ұшырайды және жылу өткізгіштерде, егер
барабан корпусының әр бөлігі әр түрлі диаметрден құрастырылған болса,
оның табалдырығында материалдың жинақталып қалуы болады, оның
қозғалысының орташа жылдамдығын және қимасының ауданын теориялық
түрде анықтауы өте улкен қиындықтармен байланысқан. Осы мақсатта
ұсынылған теңеулер қиындығымен ерекшеленіп, тенеулер арқасында
есептелеулердің шешімдері қажетті дәлдігімен ерекшеленбейді.
18
Сондықтан, материалды көтеруге қажетті құатты анықтау үшін төменде
баяндалатын теңеуді шығару үшін, практикалық түрде алынған нәтижелерді
аламыз.
Барлық ұзындығы бойынша корпусының биаметрі бірдей болатын
барабанның айналуы үшін тұтынатын жалпы қуаты анықталады. Егер
корпусының әр зонасы әр түрлі диаметрден тұратын болса, тұтынылатын
қуаты әр зонаға бөлек есептеледі де жалпы жинақталған мәні қолданылады.
Картер типті, қола ішпекті және цапфаларға майдың үздіксіз берілуі бар
тіреуіш шығыршықтарының мойынтірегі үшін үйкеліс коэффициенті 0,02-
0,04 ретінде ұсынылады. Шығыршық бойымен бандаждың үйкелісін
ескергенде берілген мәндерді 0,03-0,06 дейін көтеруі қажет.
Жетекті механизмде және тығыздауыш қондырғыларда үйкелісті жеңу
үшін қуат шығынын есептеу үшін қондырғының ПӘК-і ескеріледі. Оның
мөлшері жетекті механизмнің конструкциясына, монтаж дұрыстығы мен
эксплуатациясына байланысты және орташа есеппен жабық тәріздес
механимдер үшін - 0,9, араласқан және ашық тәрізді механизмдер үшін - 0,8
тең.
Барабанның айналуы үшін қажетті қуатты анықтау кезінде есептеу
теңдігі ретінде айналымдардың қалыпты санын алады. Бірақ барабанды
қолдану аясында көбінесе өте жоғары айналымда жұмыс істейді, ал ол үшін
жоғары қуаттылық қажет. Барабанды іске қосу кезінде қалыпты жағдайдан
тыс қуатты қажет етеді, ал барабанның айналу инерция күшін асу үшін
бағытталған. Осы жағдайды ексере отырып, барабан электрқозғалтқышының
қуатын таңдаған кезде теңдеулермен саналатын мәндерден 20-25% артық
таңдау қажет.
Формулаларды қолдана отырып, электр қозғалтқыш қуатын
есептеулерін жүргіземіз.
Электр қозғалтқышты іске қосу үшін қажетті қуатты анықтау
тұқымдардың салмағын ескермей есептеледі.
Жұмыс қуатынан 20-25% жоғары болатын барабанның инерциялы
қуатын ескере отырып тұжырымды қозғалтқыштың қуатын аламыз.
АИР 160S6 сериялы, қуаты - 11кВт, синхронды айналу жылдамдығы -
1000 айнмин, сырғанауы
- 3% құрайтын үш фазалы асинхронды
қозғалтқышты таңдаймыз. Сырғанауды ескергенде айналымның номиналды
жиілігі nном = 970 айнмин. Полюс жұптарының саның өзгерте отырып және
редуктор арқылы біз қозғалтқыштың айналым жиілігін өзгерте аламыз.
Құрғату
қорғындырғыны модернизациялау асинхронды немесе
синхронды электр қозғалтқыштан және жиілік түрлендіргіштен тұратын
заманға сай жиілік-реттеуіш электр қозғалтқыштарды (ЖРҚ) қолдану болып
табылады (1.3-сурет).
Электр қозғалтқыш электр энергиясын механикалық энергияға
түрлендіреді және технологиялық механизмнің атқарушы органың қозғалысқа
келтіреді.
19
Жиілік түрлендіргіш электр қозғалтқышты басқарады және электронды
статикалық құрылғы болып табылады. Түрлендіргіштің шығысында
айнымалы амплитудасы мен жиілігі бар электр кернеу қалыптасады.
Сурет 1.3 - Жиілік-реттеуіш жетектің құрылымдық сұлбасы
Жиілік реттеуіш - электр қозғалтқыш атауы қозғалтқыштың айналу
жылдамдығын реттеу жиілікті түрлендіргіштен қозғалтқышқа берілетін
қоректену көзінің кернеу жиілігін өзгерту арқылы жүргізілетінімен
байланысты.
Соңғы 10-15 жылдар аясында дүние жүзінде экономиканың кез келген
саласында әр түрлі технологиялық мақсаттарды шешу үшін жиілік реттеуіш
электр жетегін қолдану кең және жемісті өріс алған. Бұл бірінші кезекте
принципиалды жаңа элемент базасында ең алдымен оңашаланған бекітпесі
IGBT бар биполярлы транзисторлы жиілікті түрлендіргіштерді құрастырумен
және жасаумен түсіндіріледі.
Қолдану аймақтары - металлургия (мысалы, рольгангтердің жетектері),
тоқыма өнеркәсібі, білдек жасау (мысалы, электршпиндельдер және металл
кескіш станоктар), центрифугалар, полировалды машиналар,
вентиляторлардың және насостардың электр жетегі және т.б.
Шетел фирмалар, соның ішінде Siemens, Fanyk, ABB және т.б.
вентиляторларға, насостарға горизонталды және вертикалды роботтарда,
транспортерларда жиілікті басқару кең қолданылады. Америкалық және
англиялық фирмалар мұнай және газ өнеркәсібінде жетектерді жиілікті
басқаруды кең қолданады. Жекеленген болсын, ортақтандырылған
түрлендіргіштері бар жетектерді қолданады.
Болашақ пайымдауларда үш фазалы жиілік реттеуіш электр
қозғалтқыштар туралы айтатын боламыз, өйткені олар өнеркәсіпте көп
қолданысқа ие.
Синхронды электр қозғалтқышта ротордың айналу жиілігі n2
орнатылған тәртіпте статордың n1 магнит өрісінің айналу жиілігіне тең
болады.
Асинхронды электр қозғалтқыштарда ротордың айналу жиілігі n2
орнатылған тәртіпте n1 айналу жиілігінен сырғанау s шамасына өзгешеленеді.
20
Магнит өрісінің айналу жиілігі n1 керну көзінің жиілігіне байланысты.
Электр қозғалтқыштың статор орамаларын үш фазалы кернеумен жиілігімен f
қоректендірген кезде айналмалы магнит өрісі пайда болады.
Осы өрістің айналу жылдамдығы танымал формуламен анықталады:
1
2 f
p
,
(1.1)
мұндағы p - статордың полюс жұптарының саны.
Радианмен өлшенетін өрістің айналу жылдамдығынан ω1 минутына
айналыммен есептелетін айналу жиілігіне ауысу n1 келесі формуламен
жүргізіледі:
n1
60
2
1 ,
(1.2)
мұндағы 60 - өлшемділіктің қайта есептелу коэффициенті. Өрістің
айналу жылдамдығын ω1 (1.2) теңеуге келістіргенде келесі формуланы
аламыз:
n1
60 f
p
.
(1.3)
Осылайша, синхронды және асинхронды қозғалтқыштардың роторының
айналу жиілігі кернеу көзінің жиілігіне байланысты екенін көреміз.
Осы тәуелділікте түрлендіргіш арқылы қозғалтқыштың кіре берісіндегі
жиілікті f өзгерте отырып біз ротордың айналу жиілігін реттеу жиілікті реттеу
әдісі негізделген.
Айрықша таралған жиілікті-реттеуіш жетектің қысқа-жалғанған роторы
бар асинхронды қозғалтқыш негізінде скалярды және векторлы жиілікті
реттеуіш қолданылады.
1.5 Бөлім бойынша талдау және жобаға тапсырманың қойылуы
Дұрыс құрастырылған және қалыпты жұмыс істейтін барабанның
айналуы кезінде оның электр қозғалтқыш жетегінің қуатының көп бөлігі
пайдалы жұмыс істейді: материалды белгілі биіктікке көтереді, сол биіктіктен
материал сырғанай түсе араласады және біртіндеп жүк түсіретін бөлікке
ығысады, және де қуаттың аз бөлігі - зиянды кедергілерден өту үшін
жұмсалады. Зиянды кедергілерге тіреуіш шығыршық цапфалардың беттерінің
және мойынтірек ішпегінің арасынан сырғанау кезіндегі үйкелісі, тіреуіш
шығыршық үстінен бандаждардың тербелу үйкелісі, жетек механизміндегі
үйкеліс және нығыздағыш құрылғылардың бөлшек беттеріне барабан
корпусының шеттерінің үйкелісі.
21
Шикі тұқымдардың ылғалдылығына байланысты барабанды құрғату
құрылғылардың әр түрлі кептіру тәртіптері болатындай мақсатында жобалау
керек деп есептеймін. Күнбағыс тұқымының ылғалдылығы қанша жоғары
болса кептіргіш уәкілінің температурасы (қыздырылған ауаның) сонша
жоғары болуы тиіс. Барабан тәріздес кептіргіштерде шемішкелерді кептіру
ақтарылып жатқан тұқымдар қабатын ыстық ауамен үрлеу арқылы
жүргізіледі. Кептіру басында, тұқымдардың ылғалдылығына байланысты,
кептіргіш уәкілінің температурасы 250-350º С аралығында ұсталынып тұрады,
кептіргіштен шығатын жерінде - 50-80º С. Орташа есеппен күнбағыс
тұқымдарын кептіру барабан тәріздес кептіргіштерде 15-20 минут аралығында
жалғасады.
Барабан тәріздес кептіргіштер басқа кептіргіштерге қарағанда бірқатар
басымдықтарға ие; материалдарды қарқынды араластыру арқасында
кептірудің жоғары сапасы, жоғары ылғалданған, қоқысталған материалды
кептіру мүмкіндігі; монтаждау қарапайымдылығы (жұмыс бастау үшін
капиталды құрылғыларды қажет етпейді); жұмыс істеу сенімділігі (тоқырап
қалған зоналарының пайда болуын жояды); бағасының тиімділігі; электр
энергиясын пайдалану төменділігі.
Осыған байланысты берілген жұмыста келесі мәселелерді шешу керек:
* Электр механизмінің түрін таңдау және электр қозғалтқыштың қуатың
анықтауда есептеулер жүргізіп, құрғату агрегатының редукторын
есептеу керек;
* Электр жетегінің статикалық режимін есептеу;
* Электр жетегінің динамикалық режимін есептеу;
* Жиілік түрлендіргіш және басқару аппаратурасын таңдау;
* Жиілік-реттеуіш электр қозғалтқыштың функционалды және
структуралық сұлбаларын тұтастыру;
* Құрғату құрылғысының электр жетегінің басқару жүйесін Matlab
жағдайында зерттеу.
2
Жиілік-реттеуіш жетек режимдерін есептеу
мен
оның
құрылымдық және функционалды сұлбаларың құрастыру
2.1
Электр механизмінің түрін таңдау. Құрғату құрылғысының
электр қозғалтқышының қуатын есепту
Дұрыс құрастырылған және қалыпты жұмыс істейтін барабанның
айналуы кезінде оның электр қозғалтқыш жетегінің қуатының көп бөлігі
пайдалы жұмыс істейді: материалды белгілі биіктікке көтереді, сол биіктіктен
материал сырғанай түсе араласады және біртіндеп жүк түсіретін бөлікке
ығысады, және де қуаттың аз бөлігі - зиянды кедергілерден өту үшін
жұмсалады.
22
Зиянды кедергілерге тіреуіш шығыршық цапфалардың беттерінің және
мойынтірек ішпегінің арасынан сырғанау кезіндегі үйкелісі, тіреуіш
шығыршық үстінен бандаждардың тербелу үйкелісі, жетек механизміндегі
үйкеліс және нығыздағыш құрылғылардың бөлшек беттеріне барабан
корпусының шеттерінің үйкелісі.
Барабанды айналдыру үшін тұтыну қуатты анықтау үшін келесі
формуланы қолданамыз:
(
)
(
)
мұндағы
- материалды көтеруге жұмсалатын қуат;
- тіреуіш шығыршық мойынтірегінің және тіреуіш шығыршық
үстінен бандаждардың үйкелісінің үйкелуінен өту үшін жұмсалатын қуат;
- нығыздағыш құрылғылардағы және жетек механизміндегі үйкелістен
өту үшін жұмсалатын қуатты есептейтін коэффициент.
Пеш қимасының ортасынан өтетін құрғатылатын шикізат вертикальға
қарағанда біркелкі емес орналасады, сондықтан ол материал салмағының күш
моменті GМ барабан айналысы бағытына қарама-қарсы бағытталады және
әрекет етеді (сурет 2.2). Осы күштің иығы а болып барабан қимасының
ортасынан өтетін материалдың ауырлық ортасынан вертикальға дейінгі ара-
қашықтық саналады. Яғни, материалды көтеруге қажет қуат мынаған тең
болады:
немесе
(
)
мұндағы
- материал қимасының ауданы м2(айналмалы сегменті);
- корпус ұзындығы, м;
- материалдың көлемдік салмағы, тм3;
- материал қимасы ауданының айналмалы ауырлық ортасының
жылдамдығы, мсек.
Берілген теңеу бойынша пайдалы шығын қуатын анықтау үшін барабан
ішіндегі материалдың санын білу қажет немесе оның орташа қима ауданын,
материалдың көлемдік салмағын және оның қозғалыс кезіндегі табиғи құлама
бұрышын білу қажет.
Себебі барабан бойымен материалдың ығысқан сайын оның физиқалық
қасиеттері тоқтаусыз өзгеріске ұшырайды және жылу өткізгіштерде, егер
23
барабан корпусының әр бөлігі әр түрлі диаметрден құрастырылған болса оның
табалдырығында материалдың жинақталып қалуы болады, оның
қозғалысының орташа жылдамдығын және қимасының ауданын теориялық
түрде анықтауы өте үлкен қиындықтармен байланысқан. Осы мақсатта
ұсынылған теңеулер қиындығымен ерекшеленіп, теңеулер арқасында
есептеулердің шешімдері қажетті дәлдігімен ерекшеленбейді.
Сондықтан, материалды көтеруге қажетті қуатты анықтау үшін төменде
баяндалатын теңеуді шығару үшін, практикалық түрде алынған нәтижелерді
аламыз:
Барабанды материалмен толықтыру коэффициенті 3 = 0,25.
Материалдың орташа көлемдік салмағы м3 .
Материалдың қозғалыс кезіндегі табиғи құлама бұрышы φ = 42º.
Барабан ішіндегі материал қимасының ауданы форма бойынша
айналмалы сегмент болғандықтан, оның айналу кезіндегі ауырлық ортасының
айналмалы жылдамдығы тең:
(
)
Келтірілген теңеуде белгісіз шама болып айналмалы сегментке
тірелетін, орталық бұрыштың жартысына тең тек а бұрышы ғана саналады,
оны мына теңеуден анықтауға болады:
(
)
(
)
бұл мөлшер айналмалы сегменттің ауданын көрсетеді.
Осы теңеуде
орнына оған қабылданған шаманы, яғни сәйкес
коэффициентті = 0,25 қоя отырып, келесі теңеуді шығарамыз :
(
(
)
)
(
)
Егер а=65º болса:
24
Егер
:
⁄
⁄
Шығыршық бойымен бандаждың томалақтай үйкелуі мойынтірек
ішпегіне шығыршық цапфаларының сырғанау үйкелісіне қарағанда шамалы,
сондықтан оны бөлек есептеудің қажеті жоқ, оған қарағанда сырғанау үйкеліс
коэффициентін жоғарылатуын ескерген жөн.
Бандаждардың шығыршықтарға және шығыршық ішпектеріндегі
үйкелісті жеңу үшінқажетті қуатты келесі теңеу арқылы анықтауға болады :
(
)
Үйкеліс күші мен цапфалардың айналмалы жылдамдығы мына теңеуге
сәйкес :
(
(
)
)
Цапфаның айналмалы жылдамдығының
үйкеліс күшіне
келтірілген мағыналарды (2.6) теңеуге алмастыра отырып және шағындаулар
жүргізе келе келесі теңеуді шығарамыз:
(
)
мұндағы
- шығыршық цапфалары мен мойынтірек ішпектерінің
арасындағы сырғанау коэффициенті;
- шығыршық цапфасының радиусы, м;
- барабанның минутқа шаққанда айналу саны;
- бандаждардың диаметрі, м;
- тіреуіш шығыршықтардың диаметрі, м;
(
) -барабанның айналып жатқан бөлігінің жалпы салмағы, т;
тонна - барабан салмағы;
тонна - барабан ішіндегі шикізат салмағы.
Осы формула бойынша корпусы барлық диаметрі бойынша біркелкі
барабанның айналуына қажетті жалқы қуатты анықтайды. Егер корпус
25
диаметрі біркелкі емес зоналардан тұратын болса, онда тұтыну қуатты
анықтау әр зонаға жеке есептеледі де жалпы мәні бір-біріне қосылады.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz