Предметом настоящего исследования является многомерный анализ процесса пневмосепарации соломистого вороха с за-данным фракционным составом, поступающего на очистку после барабанного разрушителя. Цель работы — выявление закономерностей процесса пневмосепарации соломистого вороха тремя пневмоканалами при вариации кинематических параметров пневмосепараторов. Метод исследования — аналитическое моделирование. Оценено влияние на процесс сепарации вероятностных характеристик подачи гетерогенного вороха, распределения скоростей воздушного потока по ширине пневмосепараторов и плотностей вероятности скоростей витания компонентов вороха. Рассмотрен процесс пневмосепарации вороха на каждом участке пневмоканала. С этой целью использовались математические выражения, усредняющие показатели пневмосепарации последовательно функцио-нирующих трех пневмоканалов и стохастическая квазистатическая математическая модель процесса функционирования пневмосепаратора с тремя последовательными пневмоканалами. Приведены результаты параметрического синтеза пневмосепаратора, технологические показатели его функционирования. Показаны долевые составляющие компонентов вороха и их процентные доли в каждой выделенной фракции. Выявлена возможность пневмосепарации измельченного соломистого вороха на задаваемые фракции при заданной производительности 0,6–0,7 кг/м∙с. Установлено, что при рациональном функционировании пневмосепаратора содержание соломы в деловой фракции — 97,03 %. При этом содержание зерна минимально (0,03 %), минеральные примеси отсутствуют. Выявлено, что пневмосепаратор с тремя последовательными пневмоканалами достаточен для сепарации измельченного соломистого вороха с задаваемыми агропоказателями.
пневмосепаратор, математическая модель, измельченный соломистый ворох, моделирование, показатели сепарации.
Использование измельченной соломы [1] для получения из нее целлюлозного полуфабриката тре-бует соответствующей технологической обработки. В частности, необходимо добиться ограничения длины основной массы соломы в пределах 30–50 мм [2, 3, 4]. Таким образом, ставится задача по сепарации измельченной соломы из исходной измельченной соломистой массы с известным фракционным составом и технологическими свойствами ком-понентов.
Анализ этих технологических свойств позволил принять гипотезу о возможной сепарации гетерогенного во-роха в пневмосепараторе с одним или несколькими последовательно функционирующими вертикальными пневмока-налами с выделением деловой соломистой фракции [5, 6].
При многомерном анализе этой технологической операции учитывали вероятностные характеристики:
— ввода соломистого вороха в вертикальные пневмоканалы;
— распределения скоростей воздушного потока по ширине пневмоканалов;
— распределения скоростей витания всех компонентов, входящих в состав соломистого вороха [6–9].
1. Параметрический анализ устройства для разрушения тюков соломы / Ю. И. Ермольев [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2015. - № 2 (81). - С. 108-116.
2. Recent innovations in analytical methods for the qualitative and quantitative assessment of lignin / J. S. Lupoi [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2015. - Vol. 49. - P. 871-906.
3. Padkho, N. A new design recycle agricultural waste materials for profitable use rice straw and maize husk in wall / N. Padkho // Procedia Engineering. - 2012. - Vol. 32. - P. 1113-1118.
4. Junjun, L. U. Flexural properties of Rice Straw and Starch Composites / L. U. Junjun, J. A. Chanjuan, H. E. Chunxia // AASRI Procedia. - 2012. - Vol. 3. - P. 89-94.
5. Моделирование процесса сепарации измельченного соломистого вороха в пневмосепараторе с двумя пневмоканалами / Ю. И. Ермольев [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. - Т. 10, № 2 (77). - С. 93-102.
6. Технологические операции и технические средства для современных технологий агропромышленного комплекса / под ред. Ю. И. Ермольева. - Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2012. - 158 с.
7. Ермольев, Ю. И. Моделирование воздушно-решетной зерноочистительной машины / Ю. И. Ермольев // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2010. - Т. 10, № 8 (51). - С. 1245-1254.
8. Ермольев, Ю. И. Энергосберегающие технологии сепарации зерновых отходов на предприятих приема, переработки и хранения зерна / Ю. И. Ермольев, Г. И. Лукинов. - Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2007. - 234 с.
9. Проектирование технологических процессов и воздушно-решетных и решетных зерноочистительных ма-шин / Ю. И. Ермольев [и др.] // Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2010. - 638 с.
10. Ермольев, Ю. И. Оценка основных закономерностей функционирования подсистемы решетный ярус - пневмосепаратор воздушно-решетной зерноочистительной машины / Ю. И. Ермольев, В. Д. Шафоростов, А. В. Бутовченко // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2011. - Т. 11, № 4 (55). - С. 480-488.
11. Саитов, В. Е. Оптимизация конструктивно-технологических параметров первого пневмосепарирующего и дополнительного каналов замкнутой малогабаритной пневмосистемы / В. Е. Саитов, Р. Г. Гатауллин // Problemy inten-syfikacji produkcji zwierzecej z uwzglednieniem ochrony srodowiska I standardow UE : XIV Miedzynarodowa Konferencja Naukowa. - Warszawa, 2008. - P. 71-79.
12. Saitov, V. E. Determination technique of key parameters the closed small-sized grain separators [Электронный ресурс] / V. E. Saitov, V. G. Farafonov, A. N. Suvorov // International Journal Of Applied And Fundamental Research. - 2013. - № 2. - Режим доступа: URL:http://www.science-sd.com/455-24135 (дата обращения 06.11.13).
13. Саитов, В. Е. Математическое моделирование разделения воздушным потоком отходов при очистке зерна / В. Е. Саитов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2007. - № 5. - С. 39-41.
14. Ермольев, Ю. И. Моделирование процесса функционирования центробежных вентиляторов в воздушно-решетной очистке зерноуборочного комбайна / Ю. И. Ермольев, Д. К. Муратов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2011. - Т. 11, № 8 (59), вып. 1. - С. 1238-1246.
