CC BY
0TEXNOLOGIYA
UDK 631.365.
BARABANLI QURITGICHNING GIDRODINAMIK REJIMLARINI NAZARIY
TADQIQ ETISH
Mansurov M.T.
Namangan muhandislik-qurilish instituti t.f.d., professor
Abdukodirov N.SH.
Namangan muhandislik-qurilish instituti, Tayanch doktorant, nurzodqodirov1991@gmail.com
Annotatsiya. Maqolada qishloq xo'jalik mahsulotlari, jumladan, boshoqli usimliklarni quritish jarayoni va unda qo'llaniladigan qurilmalarning taxlili, jarayondagi mavjud muammolar va ularning maqbul yechimlari taxlil qilingan. Taxlillar asosida sholi donlarini quritish jarayonini intensivlash va issiqlik almashinish yuzalarni ko'paytirish maqsadi belgilangan hamda issiqlik almashinish yuzalarini hosil qiluvchi setkali kronshayn konstruktsiyasi va quritgichning laboratoriya nusxasi ishlab chiqilgan. Barabanli quritgichning gidrodinamik rejimlari tadqiq qilingan. Qurilmaning umumiy gidravlik qarshiligi va kontakt elementning qarshilik koeffitsientini aniqlovchi tenglama tavsiya etilgan.
Аннотация. В статье анализируется процесс сушки сельскохозяйственной продукции, в том числе растений кукурузы, и используемое в нем оборудование, существующие проблемы в процессе и их оптимальные решения. На основе анализа определена цель интенсификации процесса сушки рисового зерна и увеличения поверхностей теплообмена, а также разработан лабораторный экземпляр сушилки и конструкция соединительного кронштейна, образующего поверхности теплообмена. Изучены гидродинамические режимы барабанной сушилки. Рекомендуется уравнение, определяющее общее гидравлическое сопротивление устройства и коэффициент сопротивления контактного элемента.
Abstract. The article analyzes the process of drying agricultural products, including corn plants, and the equipment used in it, the existing problems in the process and their optimal solutions. Based on the analysis, the purpose of intensifying the drying process of rice grains and increasing the heat exchange surfaces was determined, and a laboratory copy of the dryer and the construction of the connecting bracket forming the heat exchange surfaces were developed. The hydrodynamic regimes of the drum dryer were studied. The equation that determines the total hydraulic resistance of the device and the resistance coefficient of the contact element is recommended.
Kalit so'zlar: kontaktli, konvektiv, barabanli quritgich, setkali kronshayn, kontakt element, gidravlik qarshilik, gidrodinamik rejim, kontakt yuza, issiqlik almashinish.
Ключевые слова: контакт, конвекция, барабанная сушилка, контактный кронштейн, контактный элемент, гидравлическое сопротивление, гидродинамический режим, контактная поверхность, теплообмен.
Key words: contact, convective, drum dryer, contact bracket, contact element, hydraulic resistance, hydrodynamic regime, contact surface, heat exchange.
Kirish.
Qishloq xo'jalik mahsulotlari, jumladan, boshoqli o'simliklarni termik ishlov berib quritish texnologik chiziqda muhim jarayonlardan biri hisoblanadi. Bu jarayondan foydalanish tayyor mahsulot sifatini belgilash uchun zarurdir. Termik quritish xarajatlari jarayonga ishlov berishda umumiy qiymatning 10 % tashkil etadi [1;2;3]. Bunday sharoitda yuqori samarali,
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024
TEXNOLOGIYA
energiyani tejaydigan quritish rejimlarini yaratish va quritish apparatlarida issiqlik almashinish jarayonlarini tartibga solish hamda optimallash dolzarb hisoblanadi.
Yuqorida takidlanganidek quritish jarayoni material namligi, o'lchami, ularni barabanda harakatlanish usuliga, quritish agenti bilan materialning harakat gidrodinamikasiga va ichki hamda tashqi muhit parametrlariga bog'liq ekanligi ma'lum. Ushbu omillarning kombinatsiyasi quritish jarayonining sharoitini belgilaydi. SHu bois jarayonda quritiladigan materialning fizik, kimyoviy va mexanik xossalariga ko'ra turli usullar va qurilmalardan foydalaniladi.
Yuqorida ta'kidlangan usul va qurilmalarning eng ko'p tarqalgan turi bu konvektiv quritish usuli bo'lib, bu jarayonda qo'llaniladigan barabanli quritgichlar konstruksiyasining soddaligi, yuqori ish unumdorlik va universalligi bilan alohida o'rin tutadi. SHu sababli hozirda ushbu quritish agregatlaridan xalq xo'jaligining turli tarmoqlarida foydalanish tendensiyasi kengayib bormoqda. Ammo bu turdagi quritgichlarning xam o'ziga xos kamchiliklari mavjud.
Masalan, quritish intensivligini ta'minlash, quritish uchun sarflanadigan issiqlik agentidan oqilona foydalanish, gidrodinamik parametrlarni maqbullash va sarflanadigan energiya iste'molini minimallash kabi bir muncha murakkab jarayonlarni aytish mumkin. SHu sababli bu turdagi qurilmalarda maqbul parametrlarini aniqlash va asoslash masalalari dolzarbdir.
Ma'lumki, barabanli quritgichda issiqlik almashinuvining ikki turi - kontakt va konvektiv usullari mavjud. Lekin, quritilgan materialga uzatilgan issiqlikning katta miqdori konvektiv issiqlik almashinuvi orqali amalga oshiriladi. Barabanli quritgichda quritilayotgan materialga konvektiv usul bilan uzatilayotgan issiqlik miqdori kontakt usuli bilan uzatilayotgan issiqlik miqdoridan 20 martagacha yuqori bo'ladi. Barabanli quritgichda konvektiv issiqlik berish intensivligi, o'z navbatida, zarralar yuzasining ochilishiga va zarraning median o'lchamiga bevosita bog'liq. Material baraban yuzasi bo'ylab qancha ko'p tarqalsa, konvektiv issiqlik almashinuvi maydoni shuncha katta bo'ladi.
Keltirilgan omillarning maqbul parametrlarini aniqlash bo'yicha ko'plab ilmiy-tadqiqot ishlari olib borilgan [4,5]. Ammo quritgich gidravlik qarshiligi, issiqlik almashinuvchi kontakt elementi (nasadkalar) va issiqlik almashinish jarayonlarining maqbul parametrlarini asoslovchi to'liq yechimlar ishlab chiqilmagan.
Tadqiqot ob'ekti.
Yuqoridagilardan kelib chiqib boshoqli o'simlik hisoblangan sholi donini quritish jarayonini intentsivlash va quritgichda issiqlik almashinish yuzalarini ko'paytirish maqsadida issiqlik almashinish yuzalarini hosil qiluvchi V simon nasadka va unga yordamchi qurilma sifatida qo'llaniladigan kronshteynning konstruktiv sxemasi ishlab chiqildi. 1-rasmda V simon nasadka va kronshteynning qurilmaga o'rnatilish sxemasi keltirilgan.
1-baraban korpusi; 2- V simon tipdagi nasadka; 3-kronshteyn. 1-rasm. Taklif etilayotgan V simon nasadka va kronshteynning qurilmaga o'rnatilish
sxemasi
J
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 1-son, 2024
TEXNOLOGIYA
Nazariy tadqiqot natijalari:
Ma'lumki barabanli quritgichlarda issiqlik tashuvchi agent quritgich ichida va kanallarda harakat qilganda gidravlik qarshilikka uchraydi. Ular ishqalanish Pishq, mahalliy Pmax , quritgich nasadkalarining ishchi yuzalarida Pnas, kronshteynda Pkr va kaloriferda Pk. U holda qurilmaning umumiy gidravlik qarshiligini AP quyidagicha yozish mumkin bo'ladi, Pa;
AP Pishq+ Pmax + Pk + Pnas+ Pkr (1)
bunda Pishq - qurilmada harakatlanayotgan issiqlik agenti oqimining ishqalanish kuchi tufayli yo'qotilgan bosimi bo'lib, u quyidagi tenglama orqali aniqlanadi, Pa [6];
1 l w2-p
P = A----—
UMK ! ~ (2)
d 2
bunda l - quritgichning uzunligi, m; X - ishqalanish qarshiligi koeffitsienti bo'lib, u oqimning xarakat rejimiga bog'liq bo'ladi va uni Blazius tenglamasi orqali aniqlanadi [6;7];
1
A = T/= (3)
VRe
Bu tenglamada Reynolds soni quyidagiga teng bo'ladi;
^ w - d - p
Re =---(4)
ß
U holda (3) tenglamaga (4) tenglamani qo'ysak quyidagi ko'rinishga keladi;
A = 4
ß
w - d - p
(5)
bunda w-qurituvchi agentning tezligi, m/s.
Odatda uni 5-20 m/s atrofida olish mumkin; d - kalorifer quvirining diametri bo'lib, uni sekundli sarf tenglamasidan aniqlanadi, m;
d =
V
" (6)
0,785-w
bunda Vc - qurituvchi agentning sekundli xajmiy sarfi, m3/s; p -qurituvchi agent zichligi. U holda (2) tenglamada matematik amallarni bajarsak quyidagi ko'rinishga keladi;
Puwk
4|
w -p
ß l w2p (7)
V d 2
\ 0,785-w
P^ax-quritgichdagi mahalliy yo'qotilgan bosim bo'lib, u quyidagi tenglama bo'yicha aniqlanadi, Pa;
P =C - (8)
Max ^ Max ^ ^ '
Pk-kaloriyferdagi yo'qotilgan bosim bo'lib, Pa. Uni aniqlashda quritgichga tanlanadigan kalorifer markasi xisobga olinadi va gidravlik qarshilik qiymatlari kaloriferni hisoblash jadvalidan olinadi.
Pk-quritgich koloreyferidagi yo'qotilgan bosim bo'lib, u quyidagi tenglama bo'yicha aniqlanadi, Pa;
p e w2p
Pk =^K — , (9)
Pk-kaloriyferdagi yo'qotilgan bosim bo'lib, Pa. Uni aniqlashda quritgichga tanlanadigan
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024
TEXNOLOGIYA
kalorifer markasi xisobga olinadi va gidravlik qarshilik qiymatlari kaloriferni hisoblash jadvalidan olinadi.
Рнас-qurituvchi agentning qurilma nasadkasi ishchi yuzalaridagi yo'qotilgan bosimi
bo'lib, u quyidagi tenglama orqali aniqlanadi, Pa;
p
нас ^нас 2 , (10)
bunda ^„ас-ishchi yuzaning qarshilik koeffitsienti bo'lib, u bir necha faktorlarga bog'liq. Uni aniqlash murakkab va turli chetga chiqishlarni talab etadi. Tadqiq etilayotgan quritgichda ishchi yuzaning qarshilik koeffitsientini aniqlashni soddalashtirish maqsadida R.X. Mirsharipovning dissertatsiya ishida keltirilgan aniqlash usuli, ya'ni baraban yuzasining issiqlik agentidan foydalanilmagan yuzasiga nisbati bo'yicha aniqlash tenglamasidan foydalanish mumkin [8];
S
£нас = П-a-—^ ■ Z , (11)
SФЮ
bunda S^-barabanning ko'ndalang kesimi bo'yicha yuzasi, m2; Ss^quritgichning issiqlik agentidan foydalanilmagan yuzasi bo'lib, u tanlangan nasadkaning konstruksiyasiga, quritgichni to'lirish yuzasiga va xarakat sxemasiga bog'liq holda aniqlanadi, n- barabanning aylanishlar soni, ayl/min; Z-setkali kronshtayn pog'analar soni.
(10) tenglamadagi qarshilik koeffitsienti £Нас o'rniga (11) tenglamani qo'ysak, u holda 10) tenglama quyidagi ko'rinishga keladi, Pa;
„ w2p
= n ■a—— ■ Z--— (12)
нас ^ О ' \ '
SФЮ 2
Olingan nazariy natijalardan foydalanib (1) tenglamani quyidagicha yozish mumkin bo'ladi, Pa;
AP =
p ■1 + â + n ■a j ^ мах Ък d SБ
w-P^ Vc Ç SФЮ
0,785-w
■ z + L
w2p —, 03)
Keltirilgan (13) tenglama bo'yicha ikki qismli nasadka bilan jihozlangan barabanli quritgichning umumiy gidravlik qarshiligini aniqlash imkoniga ega bo'lamiz.
Xulosa:
Tadqiqotchilar materialning barabanning ichki yuzasi bo'yicha taqsimlanishini samaradorligi belgilash uchun bir xillik taqsimlanish koeffitsienti Kr bilan baholashadi, bu material taqsimotining muvofiqligini miqdoriy baholash koeffitsienti hisoblanadi [9,10,11].
Turli nasadkali elementlar bilan barabanlarning samaradorligini qiyosiy baholash materialning bir tekis taqsimlanish koeffitsientini tajriba yo'li bilan olingan materialning taqsimlanishini baholash imkonini beradi [12,13,14].
U quritish barabanining bo'ylama va yuza kesimlarida bir vaqtning o'zida zarrachalarni nasadka elementlar bilan sochish samaradorligini tavsiflovchi yig'ma parametrdir. Bu esa o'z navbatida gidravlik qarshilikka ham bog'liq bo'ladi.
ADABIYOTLAR
1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппарты химической технологии. - Москва: Химия, 1973. - 752 с.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024
4
TEXNOLOGIYA
2. Salimov.Z. Kimyoviy texnologiyaning asosiy jarayonlari va qurilmalari. Tom-2.-Toshkent: O'zbekiston, 1995. - 238 b.
3. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. - Москва: Химия, 1987. - 496 с.
4. Yusupbekov N.R., Nurmuhamedov H.S., Zokirov S.G. Kimyoviy texnologiya asosiy jarayon va qurilmalari. - Toshkent: Fan va texnologiya-lar, 2015. - 848 b.
5. Latipov K.SH. Gidravlika, gidromashinalar va gidroyuritmalar. - Toshkent: O'qituvchi, 1992. -405 b.
6. Salimov. Z. Kimyoviy texnologiyaning asosiy jarayonlari va qurilmalari. Tom-1.-Toshkent: O'zbekiston, 1994. - 366 b.
7. Tojiyev R. J., Akhunbaev A. A., Mirsharipov R. X. Research of hydrodynamic processes when drying mineral fertilizers in drum dryers //Scientific-technical journal. - 2021. -Т. 4. - №. 4. - С. 10-16.
8. Mirsharipov R.X. Mineral o'g'itlarni qurituvchi barabanli quritgich konstruktsiyalarini quritish jarayonini intensivlash. Dissertatsiya Farg'ona 2021
9. Mirsharipov R. H., Akhunbaev A. A. Research of Hydrodynamic Parameters of Drum Dryer //International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. -2020. - Т. 7. - №. 11. - С. 15683.
10. Тожиев Р. Д. и др. Исследование гидродинамических процессов при сушке минеральных удобрений в барабанных сушилках //Научнотехнический журнал. - 2021. -Т. 4. - №. 4. - С. 15.
11. Mansurov Muxtorjon Tohirjonovich, Tojiyev Rasul Jumaboyevich, & Abduqodirov Nurzod Shavkatjon O'G'Li (2022). Qishloq xo'jaligida donlarni barabanli qurutgichda quritish. Механика и технология, 2 (7), 177-182.
12. Mansurov Muxtorjon Tohirjonovich, Axunbaev Adil Alimovich, Abduqodirov Nurzod SHavkatjon O'g'li Barabanli quritgichda materialning bo'ylama aralashish jarayonini tadqiq qilish // Mexanika i texnologiya. 2022. №9. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/barabanli-uritgichda-materialning-b-ylama-aralashish-zharayonini-tad-i-ilish
13. Abducodirov N., Okyulov K. IMPROVEMENT OF DRUM DRYER DESIGN // Экономика и социум. 2021. №4-1 (83). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/improvement-of-drum-dryer-design
14. Н.Ш.Абдукодиров, М.Т.Мансуров, С.С.Ахтамбаев Сушка зерна в конвекционных сушилках // Science and Education. 2023. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sushka-zerna-v-konvektsionnyh-sushilkah
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024
