CC BY
0
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УВЛАЖНЕНИЯ ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА
Усманов Хайрулла Сайдуллаевич
д-р техн. наук, доц.,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: usmanov. khayrulla@mail. ru
Якубов Камолиддин Нуриддин угли
докторант,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Усманов Зувайдулла Сайдуллаевич
соискатель,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Уктамов Сарвар Ёркин угли
студент,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Исломова Ситора Собир кизи
студент,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Бахтиёржонова Хумора Ровшан кизи
студент,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Римбоева Нодира Эргаш кизи
студент,
Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
ANALYSIS OF THE CONDITION AND EQUIPMENT FOR HUMIDIFICATION OF COTTON FIBER
Khayrulla Usmanov
Doctor of Engineering, Assoc. Prof., Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent
Kamoliddin Yakubov
Doctoral candidate Tashkent Institute of Textile and Light Industry Uzbekistan, Tashkent
Zuvaydulla Usmanov
Applicant,
Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent
Библиографическое описание: АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УВЛАЖНЕНИЯ ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Усманов Х.С. [и др.]. 2024. 11(128). URL:
https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18613
Sarvar Uktamov
Student,
Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent
Sitora Islomova
Student,
Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent
Humora Bakhtiyorzhonova
Student,
Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent
Nodira Rimboeva
Student,
Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Проведённый анализ современного состояния техники и технологии процесса увлажнения хлопкового волокна перед его прессованием позволяет сделать выводы о том, что разработанные и эксплуатаруемые отечественные увлажнители хлопкового волокна недостаточно эффективны, не oбеспечивaют необходимого прироста влажности и имеют ряд технологических, конструктивных и эксплуатационных недостатков. Производимое на предприятиях первичной обработки хлопка хлопковое волокно имеет среднюю влажность около 5 - 6 %, что не соответствует требованиям регламента существующей технологии. Для увлажнения волокна в кипах до нормированных параметров волокно необходимо довести значение увлажнения не менее 1,5 %. Их высокая энергоёмкость и большие габариты не позволяют эффективно использовать на производстве, что требует создания энерго и ресурсосберегающих увлажнителей.
ABSTRACT
The conducted analysis of the current state of technology and technology of the process of moistening cotton fiber before its pressing allows us to conclude that the developed and operated domestic cotton fiber humidifiers are not effective enough, do not provide the necessary increase in moisture content and have a number of technological, design and operational shortcomings. Cotton fiber produced at primary cotton processing plants has an average moisture content of about 5-6%, which does not meet the requirements of the existing technology regulations. To moisten the fiber in bales to the standardized parameters, it is necessary to bring the moisture content to at least 1.5%. Their high energy consumption and large dimensions do not allow for their effective use in production, which requires the creation of energy- and resource-saving humidifiers.
Ключевые слова: хлопок, волокно, влажность, сушка, увлажнение, увлажнитель, лоток, пресс.
Keywords: cotton, fiber, moisture, drying, humidification, humidifier, tray, press.
Введение. На хлопкоочистительных заводах для увлажнения волокна было разработано более 20 методов, в результате которых были выбраны различные точки увлажнения в технологии первичной переработки хлопка. Также были использованы различные способы увлажнения хлопка и волокна. Опыт работы увлажнения хлопка и волокна в различных точках технологии показала недостаточной эффективности использованных способов [1].
Результаты исследований. В настоящие время на хлопкоочистительных заводах применяется варианты увлажнение волокна в лотках конденсора при трамбовке волокна.
В табл. 1 представлены данные влажности, выпускаемые волокно на Сайхунабадском хлопкоочистительном заводе.
Из анализа таблицы следует что влажность волокна зависит от исходной влажности хлопка и температуры сушки. При исходной влажности хлопка более 12% при умеренной температуре сушки влажность волокна достигает 7% и более процентов. При снижении влажности хлопка в процессе очистки до 8,12% влажность получаемого волокно составляет 6,2%, что требует её увлажнение.
Таблица 1.
Влажность волокна, выпускаемого на Сайхунабадском хлопкоочистительном заводе
Влажность хлопка
№ Селекционный сорт Температура сушки, Влажность
и класс хлопка Начальный На лотке джина 0С волокна, %
1 Султон 1/2 9,4 8,2 90 6,8
2 Султон 1/2 10,6 8,3 85 6,5
3 Султон 1/2 10,5 8,4 54 7,5
4 Султон 1/2 9,3 7,7 115 5,1
5 Султон 1/2 9,5 8,0 105 5,1
6 9,86 8,12 6,2
7 Султон 2/2 13,7 10,3 120 7,8
8 Султон 2/2 13,1 10,4 130 7,1
9 Султон 2/2 13,8 9,9 133 6,6
10 Султон 2/2 12,2 10,0 126 6,9
11 Султон 2/2 11,9 9,6 120 7,4
12 Султон 2/2 12,8 10,3 85 8,0
13 Султон 2/2 10,6 9,6 80 6,1
14 Султон 2/2 11,4 9,7 128 5,8
15 12,44 9,98 6,96
16 Султон 3/2 16,4 12,0 170 8,4
17 Султон 3/2 17,7 12,4 170 8,7
18 Султон 3/2 14,0 11,9 92 8,0
19 Султон 3/2 17,7 12,3 150 8,6
20 Султон 3/2 16,9 12,4 122 7,2
21 16,54 12,2 8,12
22 Султон 5/3 21,1 14,4 170 9,2
23 Султон 5/3 20,8 13,8 170 9,3
24 Султон 5/3 22,18 14,2 173 9,7
25 Султон 5/3 22,0 13,9 185 9,5
26 Султон 5/3 23,4 13,7 160 9,2
27 21,9 14,0 9,38
Как отмечалось выше, для повышения очистительного эффекта очистителей необходимо снизить влажность волокно до 8%, однако из табл.1 видно, что хлопок перерабатывался с повышенной влажностью, что негативно влияло на очистительный
эффект и приводило к увеличению пороков в волокне, что является недопустимым в технологии первичной обработки хлопка [2]. Анализом полученных данных установлено, что имеется определенное зависимость влажности хлопка на лотке джина (рис. 1).
Рисунок 1. Влажность хлопка на лотке джина, %
Регрессионные уравнение рис.1 имело вид: y=0,04x2-0,286x+5,88
Следует отметить, что полученные уравнения применимо для данного случая, т.е. при умеренной температуре сушки. При более высокой температуре сушки хлопка влажность волокна будет еще ниже.
Анализы влажности волокна и эффективность увлажнения волокна на Чинабадском и Дустликском хлопкоочистительных заводах приведены в табл. 2. Чинабадском хлопкоочистительном заводе волокно увлажняется при трамбовке, а Дустликском в лотке конденсора. Из табл. 2. следует, что Чинабадском
хлопкоочистительном заводе при влажности хлопка-сырца на лотке джина от 7,7 до 9,4% влажность выпускаемого волокна составляет от 5,0% до 6,1%, что требует увлажнении до 2-3%. Однако фактические эффект увлажнения составило от 0,23 до 0,5%, что явно недостаточно.
На Дустликском хлопкоочистительном заводе также получены идентичные результаты. При влажности хлопка-сырца на лотке джина от 8,1 до 9,1% влажность волокне составило от 5,2 до 6,7% а эффект увлажнения от 0,2 до 0,4, что очень низкая.
Таблица 2.
Влажность волокна, выпускаемого на хлопкоочистительных заводах
№ Сорт и класс хлопка Влажность хлопка Температура сушки 0С Влажность волокна, % Влажность волокна после увлажнения, %
На лотке конденсора После увлажнения
в бунтах на лотке джина
Чинабадский хлопкоочистительной завод
1 Ан-35 1/2 9,9 7,8 85 5,0 5,5 0,5
2 Ан-35 1/2 9,3 7,7 80 5,17 5,4 0,23
3 Ан-35 2/1 12,1 8,6 100 5,9 6,3 0,4
4 Ан-35 2/1 11,4 8,3 110 5,9 6,2 0,3
5 Ан-35 2/2 11,2 8,5 120 6,1 6,4 0,3
6 С65-24 10,5 7,8 90 5,4 5,8 0,4
7 С65-24 10,1 7,9 90 5,1 5,5 0,4
8 С65-24 11,9 8,1 100 5,7 6,2 0,5
9 С65-24 12,4 9,4 110 6,1 6,4 0,3
10 С65-24 10,1 8,6 100 5,2 5,6 0,4
Дустликский хлопкоочистительной завод
11 Порлок 1/2 9,4 8,1 75 5,2 5,5 0,3
12 Порлок 1/2 10,8 8,4 90 5,3 5,5 0,2
13 Порлок 1/1 11,1 9,1 100 6,1 6,4 0,3
14 Порлок 1/1 11,2 8,9 100 5,8 6,2 0,4
15 С65-24 1/2 12,1 9,1 110 6,4 6,7 0,3
16 С65-24 1/2 10,6 8,6 90 5,7 6,1 0,4
17 С65-24 1/2 11,0 9,1 100 5,6 6,0 0,4
18 Ан-35 1/2 10,0 8,9 95 5,0 5,4 0,4
19 Ан-35 1/2 9,5 8,4 80 5,4 5,8 0,4
20 Ан-35 1/2 11,1 9,1 100 6,1 6,4 0,3
Полученные результате показывает, что в настоящее время используемые варианты увлажнения волокна на эффективно и не удовлетворяет требование промышленности.
При изучении увлажнение волокна в процессе трамбовке выявлена неравномерности увлажнение волокна. Для определения которого было взята 10 пробы из кипа волокна и определена влажность волокна. Результаты анализе представлен табл. 3. Оттуда
следует что влажности волокна колеблется от 5,1% до 10,1%. Для анализа неравномерности влажности проведены статическое обработки данные табл. 3. Определена дисперсия среднее квадратичное отклонение. Коэффициент вариации и квадратичной неравноты. Среднее значение и дисперсия для полученных значений случайных величин, которые представляют выборку из нормальной генеральной совокупности определяется по формулам [3].
Таблица 3
Неравномерность влажности волокна при трамбовке (влажность волокна до увлажнение 5,4%)
Параметры Количество проб
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Средние
Влажность волокна, % 5,4 5,9 6,7 9,6 10,1 5,4 5,3 5,1 5,3 5,2 6,4
Температура волокна, 0С 20 22 44 70 75 22 21 20 22 22 33,8
Среднее квадратическое отклонение а{У} = ^{7}
(1) (2)
(3)
Коэффициент вариации СУ{У} и квадратичная неравнота определяется по формулам:
СУ{У} = 7{7} =
Суу} = ^ • 100 % .
(4)
Здесь, т —число повторности опыта, —полученные значения выходного параметра, V —среднее значения выходного параметра. Из табл. определяем значения
1
52{7}, а{У}, СУ{У} и С{V}
т
т — 1 ¿—I
[(5,4 — 6,4)2 + (5,9 — 6,4)2 +(6,7 — 6,4)2 + (9,6 — 6,4)2 + (10,1 — 6,4)2 + (5,4
10 — 1
6,4)2 + (5,3 — 6,4)2 + (5,1 — 6,4)2 + (5,3 — 6,4)2 + (5,2 — 6,4)2] = 3,54
ст{7} = = 1,88
Коэффициент вариации = -— = 0,29
6,4
квадратичной неравнота = 1,88 -100 = 290%
6,4
Полученные результаты показывают, что значения дисперсия, коэффициент вариации и квадратичной неравноты слишком большая, которые указывают существенной неравномерности и рассеянности влажности волокна. Это объясняется тем, что при спуске трамбовочной плиты только верные поверхности поступающий из лотке конденсора порция волокна контактируется с водяной паром и увлажняется. Водяной пар не проходит внутрь слоя волокне вследствие чего происходит неравномерное увлажнение.
Также следует отметить, что при увлажнение происходит нагрев волокна и этот нагрев происходит неравномерно. В пределах опыта разница температуры волокна составляет 55 °С . При такой нагрева волокне создаются условия для интенсивного размножения микроорганизмов, приводящия к образованию желтых пятен и жестких пластиков в переувлажненных местах.
На рис.2 представлен внешний вид волокна уз кипа увлажненный при трамбования после трехмесячной хранения. Из рис. 2 видно, что на которых местах имеешься желтые точки в волокне и образованный пластики волокна. Полученные результаты
показали неравномерности увлажнения волокна при его трамбовке, когда волокно желтеет и образуется жесткий пласт волокна за счет гниения. На заводе волокна увлажняется на лотке конденсора с помощью водяного пара подаваемого сверху слоя волокна (рис.3).
Рисунок 2. Внешний вид увлажненного волокна после хранения
Высота слоя волокне составляло 45 см, плотность 13,2 кг/м3, при этом водяной пар проникает в слой волокна на расстояния максимум И=50 мм.
1=1
1-зона увлажнения, 2-распылительная труба Рисунок 3. Существующая схема увлажнения волокна
По пяти пробам определялась влажность волокна в зоне увлажнения и из нижних слоях. Результаты анализы приведены в таблице 4.
Таблица 4.
Результаты анализы
Точка отбор проб Количества проб
Из зоны увлажнения В нижных слоях Общей
1 2 3 4 5 Средний 1 2 3 4 5 Средний Средний
Влажность волокна 10,5 11,0 10,2 10,3 11,5 10,7 6,1 55,6 5,8 6,2 6,3 6,0 6,51
Влажность волокна в лотке конденсора
^ср =
Мв л * и/вл + wn*Mn
мвл + мн
(5)
где Мвл, Жвл - вес и влажность волокна в влажной зоне; Мн - вес и влажность волокна в нижных слоях. Вес волокна во влажной зоне и нижний части
Мвл = рв*^вл=рв * а * I * h = 13,2 * 0,95 * 3 * 0,05 = 1,88 кг
Мн = рв*7н=рв * а * Z * (Я - h) = 13,2 * 0,95 > 3 * 0,4 = 15,05 кг
т 1,88*10,7+15,05*6,0 , „.
Тогда Ж„ = --,-,-- = 6,51 %
ср 1,88+15,05
Далее определено значения S2{V}, 5 {V}, ОУ^} и C{V} которые имели значение: 52{7] = 10,07, о-{7} = 3,17, СУ{У} = 0487 и С{У} = 48,7
Оттуда следует, что неравномерность увлажнения волокна слишком высокая. Максимальная разница влажности волокна составляет 5,9%. При волокна увлажняется в среднем на 0,51%.
Выводы. Таким образом, используемое в республике увлажнение волокна на лотке конденсора и при трамбовке, показывает существенные неравномерности увлажнения, проводящие при дальнейшем хранении снижение качества волокна, в частности, желтизны волокна и образование жестких пластов волокна.
Основные их недостатки недостаточное разрыхление волокна, т.е. низкая удельная поверхность и плохая фильтрация увлажняющего агента через слой волокна. Учитывая эти недостатки, разработан новый увлажнитель волокна.
Список литературы:
1. A.P. Parpiev, A.Z. Mamatov, N.A. Khusanova, "^еогейса1 analysis of hydration of TOtton fiber" O'zbekiston То^тасЫНк juirali 1 son, -Toshkent, 2021 yil, 32-38 bb.
2. Gulyaev, Rinat Amirovich; Mardonov, Botir Mardonovich; Lugachev, Anatoliy Evgenevich Cotton fiber humidification at cotton ginneries Indian Journal of Fibre & Textile Research (IJFTR) Vol. 44, June 2019, pp. 244-247
3. Gulyaev R A, Lugachev A E & Usmanov H S, World Cotton: Yesterday, Today, Tomorrow (Russian) (Lap Lambert Academic Publishing), 2017, 180.
