Моделирование процесса сепарации измельченного соломистого вороха в пневмосепараторе с тремя пневмоканалами

Предметом настоящего исследования является многомерный анализ процесса пневмосепарации соломистого вороха с заданным 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 функционирующих 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, air-flow classificator, mathematical model, milled straw heap, modeling, separation characteristics

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 машин / 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 intensyfikacji 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.