Обгрунтування параметрів процесу очищення повітряного потоку ротаційним циклоном пересувних зернових сепараторів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.05.11 - Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва

Abstract

У дисертації вирішене наукове завдання, яке направлене на підвищення ефективності процесу очищення запиленого повітряного потоку аспіраційних систем пересувних зернових сепараторів, яке реалізоване етапним очищенням з проміжним відведенням дисперсних частинок шляхом використання розробленого ротаційного циклону з багатодисковим доочисником. Розроблено математичні моделі динаміки несучої та дисперсних фаз в основній робочій зоні та зоні доочищення, в яких враховано вплив конструктивно-кінематичних параметрів розробленого ротаційного циклону, властивості запиленого повітряного потоку. Розроблений ротаційний циклон пройшов виробничу апробацію, а розроблена нормативно-технічна документація передана до використання при серійному виробництві пересувних зернових сепараторів. Ефективність очищення запиленого повітряного потоку від дрібнодисперсних частинок пилу та домішок розробленим ротаційним циклоном склала 88...90,8 %, що обумовило підвищення продуктивності пересувних зернових сепараторів на 20…23,2 %.

The dissertation solves a scientific problem of efficiency improvement of the cleaning process for the dusty air stream in the aspiration systems of mobile grain separators, which is implemented by stage cleaning with intermediate removal of dispersed particles by using the developed rotational cyclone with a multi-disk after-сleaner. Mathematical modeling of the dusty air stream cleaning process, based on the dynamics of a heterogeneous medium with the properties of viscous liquids, was carried out. Mathematical models of the dynamics of a two-phase medium of dusty air flow in the working areas of the developed rotational cyclone were developed. The influence of structural and technological parameters of the developed rotational cyclone and the properties of dusty air flow were taken into account at the models development stage. The functional relationship of the components of the air flow velocity and dispersed particles in the main working zone and the after-cleaning zone of the developed rotational cyclone were studied. It has been established that the components of the velocity of the carrier and disperse phases depend on the design and technological parameters of a rotational cyclone by 15...35 %, which confirms the possibility of intensifying the process of cleaning dusty air flow and redistributing dispersed particles. Studies have established the relationship between the structural and technological parameters of the developed rotational cyclone and the criteria for the efficiency of the dusty air stream cleaning process, which depends on the stage-by-stage modeling of the main dusty air stream cleaning and its after-cleaning. As a result of a multifactor experiment of the dusty air stream cleaning process, the following rational values of the design variables of the developed rotational cyclone are recommended: the swirler blades inclination angle α = 17...22 deg; rotor speed  = 125...175 rad/s; the opening width of the blinds b = 12,5...17,5 mm; the number of discs of the after-cleaner n = 5...7 pcs; the distance between the disks in the after-cleaner h = 1,25...1,75 mm. The efficiency of cleaning a dusty air stream by the developed rotational cyclone is 90,7...90,8 %. In addition, the research resulted in the identification of the variability range for the hydraulic resistance of the developed rotational cyclone with the after-cleaner, under certain rational parameters. The developed rotational cyclone passed production testing, and the developed regulatory and technical documentation was transferred for use in the mass production of mobile grain separators. The efficiency of removing fine dust particles and impurities from the dusty air stream by the developed rotary cyclone is 88...90,8 %, which ensures the acceptable dustiness of the service area and causes an increases mobile grain separators performance by 20...23,2 %.