разделения масляной составляющей и водной основы
была достаточно четкой, что позволило производить за
мер толщины масляного слоя [10]. Далее определялось
процентное соотношение содержания масляной состав
ляющей по отношению к общему объему суспензии.
Многофакторный регрессионный анализ, по опреде
лению влияния таких факторов, представленных в ма
трице планирования, как давление в системе, диаметр
сопла и количество сопел на производительность была
получена следующая математическая модель (в коди
рованном виде):
РезеРвы пРоизводства
27
Technology audiT and producTion reserves — № 5/2(13), 2013
ISSN 2226-3780
q
=
0 0083
+
0 0057
b
0 0017
⋅ +
0 00079
b
,
,
⋅ +
,
b
,
⋅ +
1
2
3
,
⋅ ⋅ +
0 000
0 0011
⋅ +
+
0 0015
b b
, 055
⋅ ⋅ +
b b
,
b
2
1
2
1
3
1
+
0 00027
,
⋅ +
b
2
2
0 000035
,
⋅
b
3
3
.
(1)
При изучении обработанных данных, следует от
метить, что доминирующее влияние на производитель
ность сепаратора (
q
) оказывает изменение давления
в системе
p
(
b
1
).
С увеличением диаметра сопла с 1,0 мм до 2,0 мм
производительность возрастает с 0,008 до 0,02 м
3
/мин,
за счет увеличения пропускной способности сепаратора.
Возрастание давления в системе
р
(
b
1
) с 0,036 до
0,11 МПа так же приводит к увеличению произво
дительности на 0,004 м
3
/мин. Это объясняется более
ускоренным перемещением суспензии из емкости си
стемы циркуляции к барабану сепаратора, т. е. более
эффективным процессом подачи жидкости, в результате
чего сокращается время пребывания ее в барабане.
С уменьшением числа
m
(
b
3
) сопел с 4 до 2 произво
дительность возрастает на 0,0006 м
3
/мин в связи с увели
чением проходного сечения сопел в результате чего при
одном и том же давлении снижается напряжение струи.
Наиболее целесообразно использование двух сопел,
так как при этом состав обогащенной части после раз
деления отвечает требованиям по качеству, и произво
дительность остается высокой.
Для определения влияния, представленных в матрице
планирования факторов на частоту вращения барабана
сепаратора был проведен многофакторный регрессион
ный анализ. Итогом анализа стало получение следующей
математической модели:
n
=
,
+
,
b
131 4
⋅ +
47 95
b
3
5143 9 500 1
⋅ +
,
b
2
1
,
⋅ +
22
2
2
+
58 13
1
2
1
50 59
2
,
⋅
b
3
,
⋅ ⋅ +
b b
176 09
,
⋅
b
+
,
⋅
b
+
76 78
.
(2)
Полученные данные позволили установить, что до
минирующее влияние на частоту вращения барабана
сепаратора оказывают такие факторы, как давление
в системе
р
(
b
1
) и диаметр сопла
d
1
(
b
2
). В меньшей
степени частота вращения барабана зависит от коли
чества сопел
m
(
b
3
).
Такие факторы, как давление в системе и диаметр
сопла влияют на выходную величину, взаимодействуя
между собой.
Набор частот вращения через определенный интер
вал давления зависит от скорости истечения жидкости
из сопел, а сопла установлены на основании барабана.
При их взаимодействии, с уменьшением диаметра
сопла
d
1
(
b
2
) с 2,0 до 1,0 мм и увеличением давления
в системе с 0,036 до 0,11 МПа, частота вращения воз
растает с 4700 до 6200 мин
–1
.
Выполненный на основе проведенных исследований
многофакторный регрессионный анализ позволил уста
новить следующую связь между выходной величиной
и факторами изучаемого процесса.
,
1
,
⋅ +
b
3
ж
сл
=
1 87 0
234
+
,
⋅ +
b
0 05
b
2
0 0221
,
⋅ −
−
0 0164
,
⋅ ⋅ −
b b
2
0 0823
⋅
11
2
−
0 021
⋅
b
2
.
3
,
b
,
3
(3)
Коэффициенты с уровнем значимости более 0,5
в модель не включались. Удалось установить, что ос
новное влияние на обогащенность выходной составляю
щей, при осуществлении процесса разделения, оказывает
сочетание таких факторов как диаметр сопла
d
1
(
b
2
)
и количество сопел
m
(
b
3
) или частоты вращения.
С увеличением числа сопел с 2 до 4 повышается
эффективность процесса разделения на 0,4 % (в 2 раза).
С изменением диаметра сопла с 1,0 до 1,5 мм происходит
снижение качества разделения на 0,08 %, а дальнейшее
увеличение диаметра сопла с 1,5 до 2,0 мм приводит
к росту фактора разделения. Это связано с возрастанием
в этом интервале частоты вращения.
Таким образом, наиболее целесообразно установка
двух сопел, каждое диаметром 1,5 мм.
В ходе многофакторного регрессионного анализа по
определению влияния таких факторов, представленных
в матрице планирования, как давление в системе, диа
метр сопла и количество сопел на время разгона была
получена следующая математическая модель.
⋅ +
,
,
⋅ −
6 64
b b
t
=
120 5 25
−
,
b
6 364
⋅ −
b
14 67
b
,
⋅ +
1
2
3
1
2
+
2 64
b b
,
⋅⋅
b
2
+
20 1
⋅
b
2
.
(4)
,
⋅ ⋅ +
14 3
,
1
3
2
3
Анализируя обработанные данные исследований по
полученной математической зависимости, следует отме
тить, что доминирующее влияние на время разгона (
t
)
оказывает давление в системе
Р
(
b
1
).
С увеличением количества сопел
m
(
b
3
) с 2 до 4
время разгона снижается со 150 до 125 с.
С изменением диаметра сопла с 1,0 до 1,5 мм проис
ходит уменьшение времени разгона на 20 с, а дальнейшее
увеличение диаметра сопла с 1,5 до 2,0 мм приводит
к увеличению продолжительности разгона. Это связано
с возрастанием в этом интервале частоты вращения.
Увеличение давления в системе также приводит
к снижению продолжительности разгона со 170 до 150 с.
5. выводы
В результате исследований установлена производи
тельность сепаратора зависящая от количества и диа
метра сопел.
Анализ зависимости производительности гидропри
водного сепаратора от конструктивных параметров до
стигается за счет изменения диаметра сопла с 1,0 мм
до 2,0 мм и при количестве сопел с 4 до 2.
На основании результатов исследований опреде
лено, что процесс сепарирования эффективен при та
ких сочетаниях конструктивных параметров: диаметр
сопла
d
=
1,5 мм, количество сопел
m
=
2. Давление
в системе 0,11 МПа, при этом обеспечивается время
разгона 2,0—2,5 мин.
Литература
1.
Яцюта, М. Актуальні питання в галузі виробництва та пере
робки молока [Текст] / М. Яцюта, М. Гелескул, О. Савченко
// АгроСвіт. — 2002. — № 5. — C. 22.
2.
Валге, А. М. Обработка экспериментальных данных и модели
рование динамических систем при проведении исследований
по механизации сельскохозяйственного производства [Текст]
/ А. М. Валге. — СанктПетербург: ГНУ СЗНИИМЭСХ,
2002. — 173 с.
3.
Гусейнов, Р. Г. Обоснование альтернативного привода сепара
тора [Текст] : материалы Международной научнопрактичес
кой конференции, посвященной 100летию со дня рождения
профессора А. К. Ермолаева / Р. Г. Гусейнов, В. А. Шилин,
Е. С. Дружинина // Агропромышленный комплекс: состоя
ние и перспективы развития. — Великие Луки, 2005. —
С. 159—161.
РезеРвы пРоизводства
Достарыңызбен бөлісу: |