Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,757

АНАЛИЗ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗМОЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Беззубцева М.М. 1 Бороденков М.Н. 1
1 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
1. Беззубцева М.М. Электромагнитные измельчители для пищевого сельскохозяйственного сырья (теория и технолог. возможности): Дис. … д-ра техн. наук. – СПб., 1997.
2. Беззубцева М.М., Прибытков П.С., Волков В.С. Разработка энергосберегающей технологии измельчения сельскохозяйственных материалов // Технологии и средства механизации сельского хозяйства: сборник научных трудов / М-во сел. хоз-ва РФ, Санкт-Петербургский гос. аграрный ун-т; [гл. ред. Л.В. Тишкин и др.]. – СПб., 2007. – С. 15-17.
3. Беззубцева М.М., Платашенков И.С., Волков В.С. Классификация электромагнитных измельчителей для пищевого сельскохозяйственного сырья // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2008. – №10. – С. 150-153.
4. Беззубцева М.М., Волков В.С. Электротехнология // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 6. – С. 57-58.
5. Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В., Обухов К.Н. Инновационные электротехнологий в АПК (учебное пособие) // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 2-2. – С. 221.
6. Губарев В.Н., Беззубцева М.М. Экспериментальные исследования физико-механических процессов в рабочем объеме аппаратов с магнитноожиженным слоем // Вестник Студенческого научного общества. – 2014. – № 3. – С. 8-10.
7. Беззубцева М.М., Волков В.С. Теоретические исследования электромагнитного способа измельчения материалов (монография) // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 2-1. С. 68-69.
8. Беззубцева М.М., Ружьев В.А., Загаевски Н.Н. Формирование диспергирующих нагрузок в магнитоожиженном слое электромагнитных механоактиваторов // Современные наукоемкие технологии.- 2014.- № 10. – С. 78-80.
9. Беззубцева М.М., Волков В.С., Прибытков П.С. Энергетика электромеханических процессов переработки сельскохозяйственной продукции // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2007. – № 5. – С. 183-184.

В настоящее время наблюдается тенденция замены измельчителей классического механического принципа действия нетрадиционными аппаратами с инерционным, вибрационным и струйным подводом энергии к диспергируемому материалу. Системный анализ аппаратов этих типов показал [1, 2, 3], что одни из них малоэффективны по степени измельчения, энергоемки, не решают должным образом проблемы автоматизации процесса измельчения или не могут быть использованы из-за высокой степени «намола». Другие не обеспечивают выход продукта высокого качества, так как не учитывают специфических изменений его свойств при механической и тепловой обработке. Между тем, выявлена группа аппаратов для измельчения, в которых энергия разрушения передается материалу с использованием электромагнитного поля. Анализ результатов исследований в области электромагнитного измельчения материалов свидетельствуют о перспективности развития этого направления. При этом выявлено [4,5,6], что минимальные энергетические потери обеспечивают конструкции мельниц, в которых энергия электромагнитного поля непосредственно преобразуется в кинетическую энергию движения размольных элементов без использования специальных передаточных механизмов. При этом наиболее эффективными являются измельчители, реализующие способы диспергирования материалов в смеси со свободно размещенными в рабочих камерах мелющими телами. Эти устройства можно рассматривать как ферродинамический привод, в котором ферромагнитная загрузка (размольные элементы), участвуя в двух видах силового взаимодействия (с магнитным полем и продуктом), является посредником в передаче энергии к частицам обрабатываемого материала. Наибольшее распространение среди них получили мельницы с переменным магнитным полем – вихревые электромагнитные аппараты (ВЭА). Опираясь на опыт практического применения в промышленности вращающегося магнитного поля в устройствах типа ВЭА, можно сделать следующие выводы, указывающие на их существенные недостатки: частота вращения размольных тел ограничена частотой питающего напряжения; циркуляция измельчаемого материала в рабочем объеме недостаточна; система многофазных обмоток, создающих вращающееся магнитное поле, потребляет значительную энергию; на изготовление таких обмоток расходуется большое количество дефицитного стратегического материала – меди, а на корпус – стальных ферромагнитных и немагнитных материалов; вращающееся магнитное поле не позволяет осуществлять тонкое регулирование силовыми нагрузками на частицы обрабатываемого материала, что затрудняет создание рациональной и экономичной автоматической системы управления процессом измельчения. В последние годы в ряде отраслей промышленности выявлена возможность интенсификации процессов измельчения в аппаратах, основанных на нетрадиционном использовании энергии постоянных магнитных и электромагнитных полей [7, 8]. В этой связи все многообразие предложенных и разрабатываемых в настоящее время конструкций мельниц с подвижной ферромагнитной средой целесообразно объединить в три группы: с квазистационарным магнитным полем переменного тока; со стационарным магнитным полем постоянного тока; со статическим магнитным полем постоянных магнитов. Классификация мельниц со свободными мелющими телами по этому признаку дает наиболее резкое расхождение в их конструктивном исполнении и свойствах. В патентных материалах представлены различные конструктивные решения мельниц с движущимся магнитным полем, в которых отражены попытки усовершенствования всех основных частей ВЭА. Основными направлениями интенсификации являются: совершенствование систем индуцирования магнитных полей, использование в одном аппарате магнитных полей различной природы, усложнение геометрической формы рабочей камеры и мелющих тел [7]. Технологические эффекты обеспечиваются в них созданием наиболее предпочтительных для разрушения материалов силовых и энергетических условий за счет активизации движения мелющих тел, сообщения им наиболее рациональной скорости и траектории перемещения в объемах обработки продукта. Согласно результатам многочисленных в этом направлений исследований [7, 9] модернизация существующих способов организации измельчающего усилия, которая базируется на решении задач оптимизации конструктивных схем мельниц c переменным электромагнитным полем и разработанных технологий обрабатываемых в них продуктов, хотя и позволяет в некоторой степени повысить показатели процесса измельчения, но не обеспечивает качественного перехода к созданию аппаратурно-технологических систем с двухсторонней регулируемой связью.


Библиографическая ссылка

Беззубцева М.М., Бороденков М.Н. АНАЛИЗ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗМОЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 9. – С. 85-86;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=8218 (дата обращения: 24.11.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074