CC BY
13ТОЛА СИФАТИНИ ЯХШИЛАШ МАЦСАДИДА ПАХТАНИ ЦУРИТИШ ЖАРАЁНИНИ МАТЕМАТИК МОДЕЛЛАШ
^аюмов Абдумалик Хамидович Т.ф.д. Наманган му^андислик-технология институты
Аннотация. Пахта тозалаш корхоналарида куритиш режимига боглик равишда тозалаш ва жинлаш жараёнларида пахта ва унинг компонентларининг иссиклик-массавий параметрларини бошкариш масаласи тахлил килинмаган. Маколада пахтани куритиш жараёнини бошкариш оркали ашёга ишлов беришда унинг термик холатини аниклаш учун пахтани намлиги, куритгич унумдорлиги ва куритиш температурасига боглик равишда математик моделлар олинган.
Аннотация. Задачи управления тепло-массовыми параметрами хлопка и его компонентов в процессах очистки и джинирования в зависимости от режимов сушки в хлопкоочистительных заводах не решен. В статье получены математические модели в зависимости от влажности хлопка, производительности сушилки и температуры сушки для определения термического состояния при обработке сырьца путем управления процесса сушки хлопка.
Annotation. The tasks of controlling the heat-mass parameters of cotton and its components in the processes of cleaning and ginning, depending on the drying modes in cotton ginning plants, have not been analyzed. In the article, mathematical models are obtained depending on the moisture content of cotton, the performance of the dryer and the drying temperature to determine the thermal state during the processing of raw materials by controlling the cotton drying process.
Таянч сузлар: пахта хомашёси, тола, чигит, куритиш, математик моделлар, тозалаш, жинлаш, намлик, температура, кизиш, куритиш агенти, тозалаш самарадорлиги.
Ключевые слова: хлопок-сырец, волокно, семена, сушка, математические модели, очистка, джинирования, темпертатура, нагрев, сушильный агент, очистительный эффект.
Key words: raw cotton, fiber, seeds, drying, mathematical models, cleaning, ginning, temperature, heating, drying agent, cleansing effect.
Кириш. Пахтани куритиш сохдсида олиб борилган тадкикотлар турли режимлар (тезлик, температура, куритиш агентининг намлик микдори) ва материалнинг бошлангич намлигига боглик равишда жараённи каррали амалга оширишни тавсия этади. Аммо, ушбу тавсиялар лаборатория шароитидаги тадкикотларга асосланган булиб, улар ишлаб чикариш шароитини тулик тавсифлай олмайди [1].
Ишлаб чикариш шароити технологик жараён курсатгичларига боглик буладиган кушимча омиллар ва иккинчи даражали омилларни биринчи даражали омилларга утишига шароит пайдо буладиган узига хос хусусиятга эга. Шунинг учун лаборатория шароитида олинган натижаларни тугридан-тугри ишлаб чикариш шароитида куллаш нотугри натижаларга олиб келиши мумкин. Барабанли куритгичларда куритиш жараёни пахтани
тозалаш ва жинлаш жараёнида мухим ахамиятга эга булган пахтанинг структуравий таркибининг, титилиш даражасининг ва бошка физик-механик хосса-ларининг узгариши билан юз беради. Илмий адабиётларда ушбу курсаткичларни турли куритиш вариантларида узгариши хакида маълумотлар йук. Ишлаб чикариш шароитида пахтанинг сифат курсат-гичлари куритишнинг турли вариантларида куритилган сунг етарлича тадки; килинмаган. Юкоридагиларга асосланган холда тажрибавий тадкикотлар реал ишлаб чикариш шароитида 2СБ-10 русумли куритиш барабанларида утказилган [2-6] булиб, унда факат куритиш жараёнига бахо бериш мумкин булади.
Ечиладиган муаммо ва масаланинг куйилиши. Пахта хомашёсининг намлиги [7-10] ва иссиклиги [11] тозалаш самарадорлигига хамда жинлаш жараёнига [12-16] таъсир килиши тугрисида турлича хулосалар берилган, уларнинг аксариятида куритиш режимининг ушбу жараёнларга таъсир килиши тугрисида фикр билдиришганларини хисобга олиб, бевосита куритиш жараёнининг тозалаш х,амда жинлаш жараёнларига таъсири тадкик килинган.
Пахта хомашёси тозалаш ва жинлаш жараёнларида гарамдан бошлаб материалга ишлов бериш окими буйича узининг ва компонентларининг иссиклик-намлик холатларини узгартирувчи турли куринишдаги иссиклик-масса алмашиниш ходисали таъсирларга учрайди. Шунинг учун пахта хомашёсига ишлов бериш окими буйича иссиклик-массаалмашиниш жараёнлари динамикасининг ашёга ишлов бериш самарасига таъсир килишини тадкик килиш юкоридаги мавхум муаммоларнинг ечимини аниклашга имкон беради.
Эксперимент ва олинган натижалар тахлили. Пахта хомашёси ва унинг компонентларининг кайта ишлаш жараёнида иссиклик-намлик холатларининг узгариши буйича илмий адабиётларда етарли маълумотлар йук. Шунингдек, турли унумдорликда куритиш жараёнида пахта хомашёси ва унинг компонентлари бир текис куритиш коэффициентлари хдмда намлик-иссиклик холатлари турлича булади. Шунинг учун ушбу курсаткичларнинг узгаришини бевосита ишлаб чикариш шароитида тадкик килиш тозалаш ва жинлаш жараёнларида пахта хомашёси ва унинг компонентларининг технологик холатларини бошкариш нуктаи назаридан долзарб булиб хисобланади.
Юкоридагиларга асосан барча тажрибавий тадкикотлар реал ишлаб чикариш шароитида, 2СБ-10 русумли куритиш барабанлари урнатилган Учкургон пахта тозалаш корхонасида пахта хомашёсининг турли намлик ва иссиклик холатларида кайта ишланишида амалга оширилган.
Купчилик тадкикотчиларнинг фикрларига кура куритиш жараёнининг асосий вазифаси тола ва чигитнинг табиий хусусиятларини максимал сакланган холда пахта намлигини унинг нави ва турига боглик равишда 7-10% га етказишдан иборатдир [7].
Пахта тозалаш корхоналарида, асосан 10-14% намликдаги пахта дастлабки ишлаш окимига берилади [7], ушбу намлик интервалида асосан бир марта куритилиб эришилади. Юкорида келтирилганларга асосан пахта хомашёсининг намлигини тадкикот омилларидан бири булганлиги учун уни тадкикот режасига киритилган.
Технологик регламент [7] буйича кайта ишланадиган пахтани навига асосан пахта тозалаш корхоналари 7 т/соатдан 10 т/соатгача унумдорлик билан ишлайди. Пахта тозалаш корхонасининг 7 т/соат унумдорлик билан ишлашида барабанли куритиш жих,озларини нам пахтани куритишда 3,5 т/соат унумдорлик билан параллел холатда ишлаши мумкин. Шунинг учун пастки сатхдаги куритиш унумдорлиги П=3,5 т/соат, юкори катламдагиси эса П=10 т/соат унумдорликлар тадкикот режасига киритилган.
куритиш агентининг температураси куритиш унумдорлиги билан аникланади, бунда юкори температураларда куритиш жараёнининг жадаллиги ип ва мах,сулотларни сифат курсатгичларига салбий таъсир этади [17-20].
о
Купчилик муаллифларнинг фикрича 200 С ва ундан юкори темпера-турада куритиш агенталарини куллаш толани сифат ва микдор курсатгич-ларини узгаришига
о
олиб келади. Шунинг учун юкори сатх, Т=200 С кабул килинган. ^абул килинган куритиш
о
агентининг пастки сатх,и Т=100 С толанинг сифат курсатгичлари максимал сакланиб коладиган температурага мос келади.
Шундай килиб тажрибавий тадкикотлар ва куритиш жараёни параметрларини оптималлаштириш натижасида куйидаги омиллар кабул килинди: куритиладиган пахтанинг бошлангич намлиги - Х1; нам пахта буйича куритгичнинг унумдорлиги - Х2; куритиш агентининг температураси - Х3 [21, 22].
1-жадвалда тадкикот режасига киритилган омилларнинг сатх,лари келтирилган.
1-жадвал
Тадкикот режасига киритилган омиллар ва уларнинг сатхи
Белгиланиши Омилнинг номи Варирлаш сатхи
-1 0 +1
Х1 Пахтанинг бошлангич намлиги, % 10,0 12,15 14,30
Х2 куритиш барабанининг нам пахта буйича унумдорлиги П, т/с 3,5 6,75 10,00
Х3 куритиш агентининг температураси Т, о C 100 150 200
Оптималлаш параметрлари сифатида пахта хомашёсининг намлиги, % - У1; толанинг намлиги, % - У2; чигитнинг намлиги, % - У3; жин тарновида толанинг намлиги, % - У4; куритишдан кейин толанинг кизиш температураси, ^ - У5; куритишдан кейин чигитнинг кизиш температураси, ^ - У6; жин тарновида тола температураси, ^ - У7; умумий тозалаш самарадорлиги, % - У8; майда ифлосликлар буйича тозалаш самарадорлиги, % - У9; йирик ифлосликлар буйича тозалаш самарадорлиги, % - У10; толадаги ифлослик ва нуксонли аралашмалар массавий улуши, % - У11 кабул килинган. Тажрибани режалаштиришда функция чизикли моделни беради деб кабул киламиз. Чикувчи параметрлар сони шундайки, тасодифий баланс усулида тушиб коладиган тажрибага эх,тиёж йук, тажрибаларнинг сони кам булганлиги эса тулик омилли тажрибани (ТОТ) куллашга имкон беради.
Тажрибада йул куйиладиган хатоликларни кисман компенсация килиш максадида тажрибалар уч маротаба такрорлашда рандомизирлашган тартибда олиб утказилган. Пахта хомашёси намуналарини куритиш барабани белгиланган тартибда ишлай бошлагандан кейин, хар 2 минут оралигида пахтага ишлов бериш окими буйича куритиш барабанидан, УХК тозалагичдан кейин, жин тарновида олиб турилган, пахта хомашёси ва унинг компонентларининг намлик ва иссиклик курсаткичлари оператив усулда аникланиб турилган.
Олинган намуналардан пахта ва унинг компонентларининг микдор ва сифат курсатгичлари аникланган. Намунанинг колган кисмини табиий шароитда куритиш учун стеллажларга ёйиб куйилган.
Тозалаш жараёнида ажралган майда ва йирик ифлосликлар алохида-алохида холда лаборатория электрон тарозисида тортиб олинган.
Тажрибани утказилганидан сунг пахта хомашёсининг тола ва чигит хамда бошлангич пахта хомашёсининг ифлосликлари, физик-механик хоссалари 0'2 ОБ! ва кабул килинган услублар билан тахлил килинган.
Экспериментал тадкикотлар кабул килинган режалаштириш матрицасига (ТОТ 23) асосан ишлаб чикариш шароитида Учкургон пахта тозалаш корхонасида, хар бири уч маротаба такрорланишда утказилган тажриба чикувчи параметрлари натижалари буйича регрессия тенгламалари компьютер дастурида олинган:
У1=9,48+1,675Х1+0,91Х2-0,69х3+0,105 х1х2-0,295х1х3-0,12 х2х3 У2=5,768+1,12х1+1,082х2- 1,163х3+0,115х1х2-0,25х1х3 У3=10,81+1,973х1+0,798х2-0,476х3-0,159х1х3 У4=5,77+0,98х1+0,97х2-1,05хз -0,268х1хз У5=50,833-1,667х1-3,5х2+13,167хз+1,0х1 хз-1,333х2хз У6=43,667-1,417х1-1,667х2+11,0хз-0,417х1 х2-0,75х1х3+0,5х2х3 Ут=27,0+1,5х1+1,25х2+6,75х3-1,0х2хз -0,5х1х2х3 У8=77,83-2,43х1-4,695х2+2,47х3-0,57х1 х2 У9=76,56-4,06х1-5,76х2+3,75х3-0,91х1х2 +1,04х1х3- 0,83 х2х3 Уш=78,17-1,41х1-3,68х2+1,61х3-0,93х1х2 +0,58х2хз+0,4х1х2х3 У11=2,59+0,593х1+0,29х2-0,157х3+0,117х1х2-0,06х1х3
Бошлангич параметрларнинг дисперсияси ва олинган регрессия тенгламаларининг адекватликка гипотезасини текшириш натижалари шуни курсатдики, Фишер критериясининг барча хисобий кийматлари жадвалдагидан кичик. Уз навбатида барча олинган моделлар адекватдир.
Хулоса. Олинган математик моделлар ёрдамида тозалаш ва жинлаш жараёнларида пахта хомашёсининг бошлагич намлиги ва технологик окимнинг талаб килинган унумдорлигига асосан тола сифатини максимал саклаш имконини берадиган куритиш режимини танлаш мумкин булади.
АДАБИЁТЛАР
1. Парпиев А.П., Каюмов А.Х., Пахтани куритиш жараёнида кулланиладиган температуранинг тахлилий шархи // Ж. ФарПИ, 2017. №1. 29-34 б.
2. Parpiyev A., Kayumov A., Pardayev H., Effect of temperature of steady heating components of cotton-seed at drying process, // J. European science review, 2016. №7-8. Р. 205207.
3. Parpiyev A., Kayumov A., Axmatov N., Definition of area of soft temperature drying condition // J. European science review, 2016. №7-8. Р. 208-211.
4. Kayumov A., The influence of drying regimes in moisture of raw cotton and its components // J. Journal of Textile Science & Engineering. 2017. April. Р. 1-4.
5. Маматов А.З., Каюмов А.Х., Влияния температуры сушильного агента и производительности сушилки на штапельную массодлину волокон // Ж. Проблемы механики. 2018. №1, С.86-89.
6. Parpiyev A., Kayumov A., Influence of the cotton-raw drying regime in drum dryer on the density part of the defects and litter impurities in fiber // J. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. India. 2018. -Vol. 5, Issue 12, Р.7475-7480.
7. Пахтани дастлабки ишлашнинг мувофиклаштирилган техно-логияси, ПДИ 702017, "Paxtasanoat ilmiy markazi" АЖ. Тошкент. 2017. 92 б.
8. Хафизов И.К. и др. Совершенствование технологии переработки семенного хлопка-сырца, Ташкент, УзНИИНТИ, 1975, С.4.
9. Собиров К.С. Исследование влажности тонковолокнистного хлопка-сырца на процесс очистки, джинирования и волокноочистки. Автореферат диссертации на соискания к.т.н., Ташкент, 1975, С.22.
10. Бобоханова М.Р. Совершенствование процесса очистки среднево-локничтых сортов хлопка-сырца выбором рациональных значений влаж-ности. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. Ташкент, 1987.
11. Мадумаров И.Д. Пахтани иссиклик-намлик холатини мукобиллаш-тириш ва бир текис таъминлаш асосида тозалаш жараёнининг самарадорли-гини ошириш // техника фанлари доктори (DS^ диссертацияси. Тошкент. 2019. 190 б.
12. Гулидов Н.Г. и др. «Изучение причин порокообразования при волокноотделении и разработка мероприятий по предупреждению образования пороков». Ташкент, отчет ЦНИИХпрома по теме 25, 1951 г.
13. Р.М. Каттаходжаев, С.И. Фурсов, В.Е, Мальцев и др. «Изучение и испытание импортного оборудования фирм: «Муррей», «Платт-Люммус», «Континенталь-Мосс-Гордин», «Хардвик-Эттер» и выдача рекомендаций промышленности». Ташкент, отчет ЦНИИХпрома по теме 27.35-70, 1973 г.
14. Mangialardi G.J. and A.C. Griffin. 1977. A method for restoring moisture to cotton at gins. Trans. ASAE 20(5): 980-984.
15. Anthony W.S. 1990. Performance characteristics of cotton ginning machinery. Trans. ASAE 33(4): 1089-1098.
16. Byler R.K. 2003. Moisture restoration for seed cotton, two approaches. C.1358-1361 In Poc. Beltwide Cotton Conf. Nashville, TN. 6-10 Jan. 2003 Natl. Cotton Counc. Am., Memphis, TN.
17. Хаджинова М.А. Исследование свойств и структуры хлопкового волокна в процессе сушки.Ташкент: Фан, 1966.
18. Королев В.К. Влияние искусственной сушки на качество хлопкового волокна // Советский хлопок.1937.№ 4.
19. Альфей Т. Механические свойства полимеров. -M.: Иностранная литература, 1952.С-.305.
20. Ладынина Л.П., Кучерова Л.И. Влияние режимов сушки хлопка-сырца на свойства волокон, пряжи и процесс прядения: Тез.докл.Рига, ЛНИИНТИ и технико-экономических исследований, 1980.
21. Парпиев А.П., Каюмов А.Х., Пахта хомашёсини куритиш режимини танлашнинг методикасини ишлаб чикиш // "Таълим сифатини оширишда инновацион таълим технологияларнинг урни: муаммо ва ечимлар" мавзусида Республика микёсида илмий-амалий конференция материаллари туплами // Наманган. 29-30 март, 2019. 237-239 б.
22. Парпиев А.П., Каюмов А.Х. Пахтани куритиш режимини математик моделлар ёрдамида аниклашни асослаш. Ж. НамДУ илмий ахборотномаси. 2021. №11, 164-168 б.
