Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Казаков Константин Владимирович. Разработка энергосберегающей технологии сушки свекловичного жома с исследованием параметров шнекового пресса : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Белгород, 2002 156 с. РГБ ОД, 61:02-5/2571-6

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

І. Состояние вопроса сушки свекловичного жома 10

1.1. Характеристика свекловичного жома 10

1.2. Анализ существующих технологий сушки свекловичного жома 13

1.3. Предлагаемая энергосберегающая безотходная технология сушки свекловичного жома 21

1.4. Классификация способов обезвоживания жома 24

1.5. Состояние исследований по средствам механизации обезвоживания жома 26

1.6. Цель и задачи исследования 41

П. Обоснование конструкции шнекового пресса 43

2.1. Обоснование конструкции шнекового пресса 43

III. Теория рабочего процесса шнекового пресса для обезвоживания жома 47

3.1. Закономерности обезвоживания свекловичного жома 47

3.2. Расчет сил трения свекловичного жома о корпус матрицы 53

3.3. Расчет усилий действующих на витки прессующего шнека 55

3.4. Расчет энергии на отжим жома 59

IV. Экспериментальные исследования шнекового пресса 67

4.1. Программа и методика исследований 67

4.2. Описание экспериментальной установки для определения закономерностей обезвоживания жома 67

4.3. Описание экспериментальной установки для определения коэффициентов трения жома под давлением 70

4.4. Описание экспериментальной установки для определения вязкости жома под давлением 77

4.5. Методика оптимизации основных параметров шнекового пресса 81

V. Результаты экспериментальных исследований 87

5.1. Выявление физико-механических свойств свекловичного жома и определение зависимостей плотности от влажности и давления 87

5.2.Определение значения коэффициентов для определения необходимого давления от начальной плотности при обезвоживании жома 91

5.3. Определение значений коэффициентов внутреннего и внешнего трения 97

5.4. Результаты определения вязкости свекловичного жома 97

5.5. Результаты исследований удельного давления от параметров пресса 99

5.6. Результаты оптимизации конструктивно-режимных параметров шнекового пресса 104

VI. Экономическая эффективность использования сухого свекловичного жома 112

6.1. Расход электроэнергии на обезвоживание жома 112

6.2. Технико-экономические показатели 114

VII. Производственная проверка результатов исследования 118

VIII. Общие выводы 120

Список литературы 122

Приложения 131 

Введение к работе:

Топливо и электроэнергия являются основными составляющими в отражении конечной себестоимости производимой продукции. Поэтому экономия энергоресурсов на производство различных видов продукции, использование нетрадиционных источников энергии, является важной народно-хозяйственной задачей.

При этом производство кормов было и остается решающим фактором, влияющим на эффективность производства животноводческой продукции. Являясь одной из важнейшей отраслью агропромышленного комплекса Российской Федерации, кормопроизводство, уровень развития которого во многом определяет решение продовольственной проблемы страны, должно базироваться на стремлении снижения затрат на производство кормов.

Однако сложная социально-экономическая ситуация в стране усилила негативные процессы в развитии кормопроизводства, привела к резкому спаду производства кормов. Одной из основных причин этого является высокая стоимость энергоресурсов и отсутствие современных энергосберегающих безотходных технологий.

Существующие технологии производства кормов энергоемки не удовлетворяют по экономическим показателям предприятия т.к. цены на энергоносители очень высоки.

Наиболее перспективной безотходной энергосберегающей технологией является технология с использованием вторичных источников тепла.

Основной кормовой базой в Центрально-черноземном регионе, при откорме крупного рогатого скота (КРС), является свекловичный жом. В сыром виде жом скармливают непродолжительное время ввиду интенсивности процесса окисления жома и как следствие потеря питательных веществ. Поэтому разработка энергосберегающей безотходной технологии сушки свекловичного жома является перспективным направлением в создании кормовой базы для откорма КРС.

Для повышения эффективности работы оборудования при сушке кормов нами предлагается использовать отработанные газы котельной, работающей на газообразном топливе, т.к. выходная температура газов составляет 170-200°С.

Как правило, при переработке сельскохозяйственных продуктов, отходы производства очень часто не находят дальнейшего применения. Переработка побочных отходов производства, а в частности отжатый сок из свекловичного жома, дает возможность получения растительно-белкового витаминного концентрата (РБВК).

В условиях сахарного завода стоимость тепловой энергии во много раз превышает стоимость механической энергии, поэтому обычно стремятся к наиболее полному механическому обезвоживанию жома и, таким образом, сокращают расходы топлива на сушку жома. Известно, что для выделения 1т воды из люцерны влажностью 75% механическим путем требуется затратить 2 кВтч, а при выпаривании ее на сушилках - 743 кВт. Поэтому задача обезвоживания свекловичного жома перед сушкой является актуальной.

Анализ различных средств механического удаления влаги из жома с целью сокращения энергозатрат на дальнейшую его сушку показывает, что наиболее перспективными агрегатами являются горизонтальные шнековые пресса. При сравнении с горизонтальными и наклонными шнековыми прессами они имеют более высокий коэффициент использования, менее энергоемки и металлоемки, а в процессе эксплуатации дают больший экономический эффект. В сравнении с цилиндрическими шнековыми прессами, шнековые пресса конической формы имеют ряд преимуществ: простота конструкции, безопасность эксплуатации, надежность в работе, широкий диапазон чисел оборотов.

Многие результаты исследований свидетельствуют, что замена цилиндрических шнеков на конические повышает универсальность в части обезвоживания различных кормовых материалов.

Анализ проведенных исследований и наблюдения за работой шнековых прессов показывают, что существующие пресса в определенной мере удовлетворяют поставленным требованиям для обезвоживания стебельных кормов и получения прессованных кормовых смесей. Что касается оборудования для обезвоживания свекловичного жома, с конечной влажностью 30-40%, то они не полностью удовлетворяют поставленным технологическим требованиям и имеют низкую производительность. Поэтому целью настоящих исследований является изыскание перспективной энергосберегающей технологии сушки жома и разработка конструктивно-технологической схемы шнекового пресса, создания на базе этой схемы конструкции машины и ее исследования с целью обоснования оптимальных параметров пресса и использование полученных данных для его проектирования.

Для выполнения поставленной цели в задачу исследования входило:

• разработать технологию получения сухого свекловичного жома;

• обосновать конструкцию шнекового пресса для обезвоживания жома;

• определить закономерности обезвоживания свекловичного жома;

• дать теоретический анализ рабочего процесса исследуемого шнекового пресса и получить аналитические выражения для расчета его параметров;

• исследовать рабочий процесс шнекового пресса методом математического планирования эксперимента, и на основе этого обосновать оптимальные параметры машины и режима работы;

• провести испытания пресса в производственных условиях и дать оценку пригодности его применения в технологии сушки свекловичного жома; • определить экономическую эффективность работы предложенной машины. На защиту выносятся энергосберегающая безотходная технология, конструктивно-технологическое оборудование для обезвоживания и сушки свекловичного жома, а также следующие научные положения:

закономерности обезвоживания жома;

теоретические основы работы шнекового пресса; Предложенная энергосберегающая технология и технические решения по обезвоживанию и сушке жома защищены двумя патентами на изобретение №2179810 и №2173636.

Разработана и внедрена в практику энергосберегающая безотходная технология и получены оптимальные параметры шнекового пресса для обезвоживания и сушки жома. Практическими результатами разработки проблемы обезвоживания жома явилось создание на основе выполненных исследований горизонтального конического шнекового пресса.

Результаты исследований были использованы департаментом программно-целевого развития агропромышленного комплекса и управлением реализации целевых программ «Сахар» и «Семена Белогорья» Белгородской области.

Горизонтальный шнековый пресс для обезвоживания кормов получил применение на фермах и комплексах Белгородской области.

Внедрены в учебный процесс энергосберегающие безотходные технологии сушки и обезвоживания кормов в Белгородской и Курской государственных сельскохозяйственных академиях.

Результаты докладывались на следующих конференциях:

международных научно-производственных конференциях «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» в Белгородской государственной сельскохозяйственной академии с 1999 по 2002 г.г., международной научно-практической конференции «Технический прогресс в растениеводстве» в Харьковском государственном техническом университете сельского хозяйства в 2001 г., научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы за 1999 г. «Совершенствование средств механизации для производства сельскохозяйственной продукции» в Курской государственной сельскохозяйственной академии в 2000 г., научной конференции профессорско-преподавательского состава секции МПиППЖ Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в 2002г., научно-практической конференции работников агропромышленного комплекса Белгородской области в 2002г.

Подобные работы
Ветров Виталий Александрович
Разработка энергосберегающей безотходной технологии сушки свекловичного жома с обоснованием параметров сушильной установки
Блаев Владимир Васильевич
Разработка и исследование технологии приготовления брикетированных кормов на штемпельных прессах
Щербаков Сергей Юрьевич
Совершенствование технологии сушки плодов рябины с разработкой вибрационного сушильного аппарата
Паша Петр Григорьевич
Обоснование технологии и разработка рабочих органов поточной линии для сушки табака вертикальными гирляндами
Петросян Ашот Закарович
Обоснование технологии и разработка рабочих органов карусельной установки для сушки свежеубранных листьев табака
Дюсенов Сайын Айткалиевич
Механизация закладки сенажа в крупногабаритных тюках с обоснованием параметров пресса для их формирования
Родина Людмила Николаевна
Обоснование параметров шестеренного пресса плунжерного действия для гранулирования комбикормов
Морозов Олег Анатольевич
Обоснование технологии и основных параметров пресс-подборщика для безобвязочного формирования малогабаритных рулонов
Денисов Сергей Владимирович
Повышение эффективности приготовления кормосмеси на основе стебельчатого корма и обоснование параметров пресс-экструдера
Дидык Татьяна Анатольевна
Повышение эффективности технологического процесса и обоснование параметров шнекового пресса для экструдирования зернового материала

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net