Россия
сотрудник
Казань, Республика Татарстан, Россия
Россия
сотрудник
Россия
Россия
ГРНТИ 68.85 Механизация и электрификация сельского хозяйства
При подготовке твёрдых сыпучих кормов одним из важных требований является получение однородной массы по составу и температуре с тем же содержанием в любом объеме кормовых смесей. Применение существующего оборудования не всегда удовлетворяет качественному смешиванию компонентов, так как используется неэффективное и дорогостоящее оборудование, с большими энергозатратами. В связи с этим необходимо создавать наиболее совершенные конструкции смесителей, способных выполнять эффективно и продуктивно приготовление смесей. Для создания однородных смесей с часто меняющимся составом следует использовать смесители периодического действия. Учитывая высокую энергетическую и экономическую эффективность машин и технологических линий механизации приготовления твёрдых сыпучих материалов, разработанных с использованием методов оптимизации, следует считать, что создание машин и устройств для приготовления твёрдых сыпучих кормов, путем смешивания и нагрева водяным паром, а также определение их параметров, технологических и технических характеристик, актуальной и важной народнохозяйственной проблемой.
инжектор, гидроэлеватор, скорость витания, рассекатель, анализ проб.
Введение. Технологический процесс смешения твёрдых сыпучих материалов встречается в разных отраслях промышленности и в аграрном секторе. Основной показатель этого процесса - равномерность распределения частиц в объёме аппарата.
Для перемешивания твёрдых частиц в газовой и жидкой средах применяют разнообразные аппараты [10].
Условия, материалы и методы исследований. Рассмотрим инжекционный смеситель для смешивания газ + твёрдые частицы (рисунок 1) и жидкость + твёрдые частицы (рисунок 2) [16]. Аппараты работают в периодическом режиме. Твёрдые частицы загружаются в аппарат, включается циркуляционный контур, газ (жидкость), вытекая из сопла большой скоростью, создаёт двухфазный поток инжектора.
Скорость перемешивания зависит от расхода инжектора по твёрдой фазе. В объёме аппарата частицы неподвижны, а в зоне всасывания, под рассекателем образуется зона псевдоожижения и пневмотранспорта (гидротранспорта).
Анализ и обсуждение результатов. При работе такого аппарата возникает проблема предотвращения сводообразования, которая может возникнуть в зоне всасывания, псевдоожижения. Предельный диаметр сводообразующих отверстий для мелких частиц можно определить по эмпирической зависимости [13]:
dКР = А·еВС. (1)
Для частиц 0,5˂dэке˂10мм при А=4,63;в=0,244 было получено:
Для наиболее крупных частиц была рекомендована следующая формула:
dКР =h0 (1+sinα), (2)
где h0 – высота свободно стоящей вертикальной стенки сыпучего материала;
α – угол естественного откоса.
1. Булатов, А.А. Горизонтальный гидротранспорт полидисперсных частиц. /А.А. Булатов, Г.Г. Николаева, Н.Х. Зиннатуллин// Вестник Казанского государственного технологического университета. - 2012. - т. 15, - с. 56-58.
2. Валиев, А.Р. Техническое обеспечение системы земледелия Республики Татарстан: Современное состояние и направления развития. /А.Р. Валиев, Р.И. Сафин, Н.И. Семушкин, Б.Г. Зиганшин// Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2012. - т. 7, №4(26) - с. 65-70.
3. Дементиенко, О.А. Перспективы использования пневмотранспорта в режиме заторможенного плотного слоя в технологических процессах химической промышленности и смежных отраслей. / О.А. Дементиенко, А.О. Панков, Н.Х. Зиннатуллин// Вестник Казанского государственного технологического университета. - 2014. - т.17, №5 - с. 179-182.
4. Дементиенко, О.А. Структура и физическая модель движения заторможенного плотного слоя. /О.А. Дементиенко, А.О. Панков, И.А. Едыгаров, Н.Х. Зиннатуллин// Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - т.17, №22 - с.119-123.
5. Дементиенко, О.А. Математическая модель пневмотранспорта в заторможенном плотном слое: критический обзор и выбор возможных подходов /О.А. Дементиенко, А.О. Панков, Н.Х. Зиннатуллин// Вестник Казанского государственного технологического университета. - 2015. - т.18, №20 - с. 67-69.
6. Зиганшин, Б.Г. Повышение эффективности технических средств приготовления кормов в животноводстве на основе расширения технологических возможностей измельчителей. /Б.Г. Зиганшин// Дис. Докт. Техн. Наук. - Казань, Каз. ГАУ.: - 2004. - 304 с.
7. Зиганшин, Б.Г. Некоторые проблемы технического обеспечения АПК и перспективы его развития / Б.Г. Зиганшин, А.Р. Валиев, Н.Н. Хамидуллин// Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2008. - т. 3, №2(8) - с. 148-152.
8. Зиннатуллин, Н.Х. Разделение газжидкостной полидисперсной системы в движущемся потоке. /Н.Х. Зиннатуллин, А.А. Булатов// Журнал прикладной химии. - 1995. - т. 68. - Вып.2 - с. 1845-1848.
9. Зиннатуллин, Н.Х. Перемешивание концентрированной гетерогенной среды. /Н.Х. Зиннатуллин, И.М. Нафиков, А.А. Булатов// Химическая промышленность. - 1995. - №2. - с. 122-124.
10. Зинатуллин , Н.Х. Гидродинамика и гидродинамические процессы. /Н.Х. Зинатуллин // - Издат. КГЭУ, Казань.: - 2010.-238 с.
11. Кашапов, И.И. Энергосбережение и энергоэффективность. Перспективы развития в России и мире. /И.И. Кашапов, А.А. Мустафин, Б.Г. Зиганшин, Р.Р. Лукманов, Н.А. Корсаков// Аграрная наука XXI века. Актуальные исследования и перспективы. Труды международной научно-практической конференции - Саратов, ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ, 2015. - с. 175-181.
12. Лушнов, М.А. Разработка конструкции и совершенствование рабочего процесса горизонтального пропеллерного смесителя-запарника полужидких кормов /М.А. Лушнов// Дис. Канд. Техн. Наук. - Баш.ГАУ.: - 2014. - 127 с.
13. Лушнов, М.А. Исследование рабочих параметров пропеллерного смесителя. /М.А. Лушнов// Сельский механизатор. - М.: Изд-во Нива. - 2009. - №8. - С. 28.
14. Панков, А.О. Увеличение энергоэффективности гидротранспорта неструктурных суспензий путем варьирования его технологическими параметрами. /А.О. Панков, Н.Х. Зиннатуллин// Вестник Казанского государственного технологического университета. - 2011. - т.14. - с. 24.
15. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. Книга 1. Под редакц. Айнштейна В.Г. - М.: Логос. Высшая школа. - 2003. - 910с.
16. Патент №2025982 РФ, МПК В01F/00. Растворитель /Н.Х. Зиннатуллин, В.Ф. Коваль, И.М. Нафиков, Е.Н. Хлабыстов// Заявл. 24.06.91. Опубл. 27.05.95.
17. Процессы и аппараты химической технологии. Том 2. Механические и гидромеханические процессы. Под ред. А.М. Кутепова. - М.: Логос, 2002. - 600 с.
