Microsoft Word - opath.doc

Prepis

1 ANALÝZA SPOTREBY ENERGIE VALCOVEJ MLECEJ STOLICE ANALYSE ENERGY CONSUMPTIONS OF ROLL MILLING STOOL Opáth, R. 1) - Tóth, P. 1) Kažiírová, V. 1) Oršula, P. 2), 1) Katedra echanizácie živočíšnej a potravinárskej výroby, MF, Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Tr. A. Hlinku 2, Nitra, 2) Dekanát fakulty biotechnológie a potravinárstva Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Tr. A. Hlinku 2, Nitra The work deals with the utual relation aong perforance of the roll illing stool, eleent rating of the roll illing stool and specific energy consuption. Measuring was realizationed in working conditions. Fro these there were easured a calculated result that the theoretical perforance of the roll illing stool exceed the real perforance. On the sae way the theoretical eleent rating of the roll illing stool exceed the real eleent rating. Key words: roll illing stool, specific energy consuption, eleent rating, theoretical and easured perforance Úvod Cieľo lynárskej výroby je racionálne spracovanie obilia na jedlé a kŕne výrobky, pri axiálnej výťažnosti jedlých produktov a iniálnych nákladoch na výrobu. G.E. Ptuškina, L.I. Tovbin (1987) uvádzajú, že pri výrobe úky je najdôležitejšou časťou výrobného procesu rozoieľanie obilia a edziproduktov. Spôsob rozoieľania obilia ovplyvňuje nožstvo aj kvalitu produkcie lyna, pričo rozoieľanie je aj energeticky najnáročnejšou operáciou. Mletie je proces, pri ktoro sa jadro postupne oddeľuje od obalových vrstiev a prito sa rozoieľa na častice takej veľkosti, aká zodpovedá zrnitosti lynských výrobkov. Na letie obilia sa najčastejšie používajú valcové lecie stolice. Základnýi technicko-exploatačnýi vlastnosťai valcových lecích stolíc sú geoetrické a kineatické paraetre ich lecích valcov, erné zaťaženie lecích valcov, výkonnosť a erná spotreba energie. V. Pliska (1991) uvádza, že energia pri letí obilia sa preieňa na: a) užitočnú prácu - najskôr na pružnú deforáciu a nakoniec na rozoletie častice. b) straty - vznikajú preenou echanickej energie na teplo a na prekonanie odporu strojov, predovšetký v ložiskách. Uvedené druhy energie v podstate určujú celkové nožstvo energie spotrebovanej pri letí. Zostaviť presnú energetickú bilanciu letia prakticky nie je ožné, pretože nohé zložky spotrebovanej energie nie je ožné presne určiť. Ako uvádza J. Lobotka a kol. (1988), základo zákonitostí určujúcich spotrebu energie pri letí je teória o deforácii pevných telies. Táto teória uvádza súvislosť edzi spotrebovanou energiou, novovytvorenou plochou a objeo deforovaného telesa. J.N. Kupric (1955) uvádza, že erná spotreba energie je preenlivá veličina. Okre paraetrov lecích strojov ju ovplyvňujú: druh obiloviny, fyzikálno-echanické a cheické vlastnosti obilia, spôsob prípravy obilia pred letí, spôsoby letia a technický stav lecích strojov. 274

2 Cieľ práce Cieľo práce bolo zistiť výkonnosť a ernú spotrebu elektrickej energie valcových lecích stolíc v závislosti na zaťažení ich lecích valcov na jednotlivých pasážach pšeničného lyna. Materiál a etódy Merania sa uskutočnili v prevádzkových podienkach, na všetkých lecích pasážach obilného lyna. Mletý ateriálo bola potravinárska pšenica s vlhkosťou 14 % a hustotou 788 kg/ 3 a tiež elivo z nej vytvorené na predchádzajúcich pasážach. Príprava obilia pred letí zahŕňa jeho čistenie na sitovo triediči a odkaienkovači. Obilie bolo poto zvlhčené na požadovanú vlhkosť. Poto nasledovalo odležanie a čistenie na odieraco stroji. Nasledovalo ďalšie zvlhčenie a odležanie v zásobníku pred prvý šrotovaní. Mlecí proces bol vedený na 3 šrotové, l luštiacu a 2 vyieľacie pasáže. V lyne boli inštalované 3 dvojpárové valcové lecie stolice typu PM od firy Prokop-Mlýnske stroje, s.r.o. Pardubice, s celkovou dĺžkou lecích valcov Pri práci boli použité nasledovné vzťahy. Teoretická výkonnosť valcových lecích stolíc: Q t = 3600.L.s.v.ρ, kg/h (1) L - dĺžka lecích valcov, s - šírka lecej škáry, v - rýchlosť prechodu eliva edzi valcai, /s ρ - hustota eliva, kg/ 3 pričo: v vr + v p =, /s (2) 2 v r - obvodová rýchlosť rýchlobežného valca, /s v p - obvodová rýchlosť poalobežného valca, /s a súčasne: a v r = π.d.n r, /s (3) v p = π.d.n p, /s (4) D - prieer lecích valcov, n r - otáčky rýchlobežného valca, 1/s n p - otáčky poalybežného valca,1/s Na zistenie skutočnej výkonnosti valcovej lecej stolice boli odobraté vzorky eliva, pričo bol súčasne sledovaný aj čas jej odberu. Následne bola vzorka odvážená. Na každej lecej pasáži bolo uskutočnených päť opakovaných eraní. 275

3 Skutočná výkonnosť valcových lecích stolíc bola vypočítaná podľa vzťahu: Q s = t, kg/h (5) - prieerná hotnosť odobratej vzorky eliva, kg t - prieerný čas odberu vzorky eliva, s Z toho stupeň zaplnenia lecej škáry: Q s ϕ =, - (6) Q t Teoretické erné zaťaženie valcovej lecej stolice: q t = ρ.v.s, kg/c.24h (7) ρ - hustota eliva, kg/ 3 s - šírka lecej škáry, Skutočné erné zaťaženie valcovej lecej stolice: q s = φ.q t, kg/c.24h (8) Merná spotreba elektrickej energie valcovej lecej stolice: A A =, kwh/t (9) A - elektrická práca valcovej lecej stolice, kwh - hotnosť eliva zoletého za čas t, t pričo: Q.t = s 1000, t (10) t - čas práce valcovej lecej stolice, h Elektrická práca valcových lecích stolíc: A = P.t, kwh (11) P - okažitý výkon elektrootora, kw t - čas práce valcovej lecej stolice, h 276

4 Pre stanovenie skutočného okažitého výkonu elektrootora valcovej lecej stolice bol kliešťový apéretro oderaný odoberaný prúd a z inštalovaného zariadenia elektrický účinník. Okažitý skutočný výkon elektrootora bol vypočítaný podľa vzťahu: P = 3. U s. I.cosϕ, kw 1000 (12) U s - napätie edzi krajnýi vodiči, V I - odoberaný elektrický prúd, A cos φ - elektrický účinník Výsledky a diskusia Základné nastavenie valcových lecích stolíc je uvedené v tab. 1. Predstih valcov a otáčky rýchlobežného valca boli zistené z technickej dokuentácie lyna. Šírka lecej škáry bola zeraná poocou škárových ierok. Vypočítané boli obvodové rýchlosti valcov a rýchlosť prechodu eliva edzi valcai. Výsledky eraní skutočnej výkonnosti valcových lecích stolíc sú uvedené v tab. 2. Skutočná výkonnosť valcových lecích stolíc bola zisťovaná zachytení eliva pod lecíi valcai na pevnú podložku a jeho následný odvážení. Skutočná výkonnosť letia na jednotlivých pasážach lyna bola vypočítaná podľa vzťahu uvedeného v etodike. Z výsledku vyplýva, že lyn v čase eraní pracoval s dennou výkonnosťou 33,61 ton obilia. V tabuľke 2 sú uvedené aj výsledky eraní odoberaného elektrického prúdu. Merania boli vykonané kliešťový voltapéretro. Z naeraných hodnôt bol vypočítaný okažitý výkon elektrootorov, ktoré poháňali jednotlivé valcové lecie stolice. Porovnanie teoretickej a skutočnej výkonnosti valcových lecích stolíc, a ich erného zaťaženia je uvedené v tab.3. V tejto tabuľke sú uvedené aj vypočítaný stupeň zaplnenia lecej škáry a erná spotreba energie na letie eliva na jednotlivých pasážach lyna. Zo získaných výsledkov vyplýva, že výkonnosť valcových lecích stolíc zabezpečujúcich luštenie a vyieľanie nie je pri danej zostave lyna dostatočne využitá. Stupeň zaplnenia lecích škár sa v optiálne zostavených lynoch pohybuje približne od 0,15 na predných pasážach do 0,8 na pasážach posledných. V sledovano lyne uvedený paraetro zodpovedajú iba šrotové pasáže. Nízky stupeň zaplnenia lecích škár pri luštení a vyieľaní, a teda nedostatočné využitie ožnej výkonnosti valcových lecích stolíc, spôsobuje neúerne vysokú ernú spotrebu energie príslušných valcových lecích stolíc. Tab.l: Geoetrické a kineatické paraetre lecích valcov. Tab.l: Geoetric and kineatics paraeter of the illing roll. Mlecia Predstih Otáčky Šírka Obvodová Rýchlosť pasáž (1) valcov (2), rýchlobežného lecej rýchlosť valca (5) prechodu škáry (4), rýchlob. poalyb. eliva (6), - valca (3), 1/in valca, /s valca, /s /s 1S 2, ,05 6,34 3,16 4,75 2S 2, ,70 4,58 1,85 3,22 3S 2, ,50 4,58 1,85 3,22 1L 2, ,30 4,58 2,25 3,41 lv 2, ,40 4,58 1,73 3,16 2V 2, ,20 4,58 1,95 3,27 (l) - grinding passage, (2) - advance rolls, (3) turns of high-speed roll, (4) - width of grinding gap, (5) - circuferential speed of roll, (6) speed of grist sapling 277

5 Tab.2: Naerané a vypočítané hodnoty pre výpočet ernej spotreby elektrickej energie. Tab.2: Measured and calculed value to calcule specifíc electric energy consuption. Mlecia Elektrický Elektrické pasáž prúd (4), napätie (5), Čas odberu eliva (1), Prieerná hotnosť odobratého eliva (2), kg Skutočná výkonnosť valcovej stolice (3), kg/h Elektrický účinník cos φ (6), Skutočný výkon el.otora (7), s A V - kw 1S 10 3, ,4 19, ,9 11,49 2S 10 1,80 648,0 13, ,9 8,12 3S 10 1,15 414,0 15, ,9 9,18 1L 10 0,40 144,0 12, ,9 7,17 1V 10 0,61 219,6 10, ,9 6,46 2V 10 0,54 194,4 13, ,9 7,93 (1) - tie of grist sapling, (2) - average weight of sapled grist, 3) - effective perfoance of (4) cylindrical illing bench, - electric current, (5) - electric voltage, (6) - electric power factor, (7) - real power of electric engine, Tab.3. Výsledné naerané a vypočítané technicko-exploatačné paraetre. Tab.3. Result fro easured and calculed technical -working paraeters. Mlecia Výkonnosť Merné zaťaženie pasáž valcovej lecej stolice (1) lecích valcov (3) Stupeň zaplnenia lecej škáry (2), - Merná spotreba elektrickej energie (4), kwh/t teoretická, kg/h skutočná, kg/h teoretické, kg/c.24h skutočné, kg/c.24h 1S 8489, ,4 0, ,64 560,28 8,21 2S 3836,49 648,0 0, ,59 259,35 14,17 3S 2740,35 414,0 0, ,14 165,52 19,61 1L 1741,23 144,0 0, ,49 57,5 49,79 1V 2151,43 219,6 0, ,57 87,78 36,11 2V 1113,16 194,4 0, ,26 77,92 33,23 (1) - perfoance of cylindrical illing bench, (2) - rate of grinding gap filling, (3) -eleent rating of the illing cylinders, (4) -ensural energy consuption, Záver Z výsledkov eraní vyplýva, že skúaný lyn s troi šrotovýi, jednou luštiacou a dvoi vyieľacíi pasážai sa vyznačuje neprierane vysokou ernou spotrebou energie na rozoieľanie eliva na všetkých jeho lecích pasážach. Osobitne vysoká je erná spotreba energie na luštenie, ale aj na vyieľanie. Je to spôsobené nízky počto lecích pasaží. Ich počet totiž neuožňuje, po rozoletí a následno osiatí eliva, vyššie erné zaťaženie lecích valcov na zadných pasážach lyna. Súhrn Práca je venovaná vzájoný vzťaho výkonnosti valcových lecích stolíc, erného zaťaženia lecích valcov a ernej spotreby elektrickej energie. Merania sa uskutočnili v prevádzkových podienkach. Mlyn počas eraní dosahoval dennú výkonnosť 33,61 tony pšenice za 24 hodín. Z naeraných a vypočítaných výsledkov vyplýva, že valcové lecie stolice, hlavne na zadných lecích pasážach skúaného lyna, neboli dostatočne 278

6 využité, čo sa prejavilo neúerne vysokou ernou spotrebou elektrickej energie na rozoieľanie eliva Kľúčové slová: valcová lecia stolica, výkonnosť, erná spotreba energie POUŽITÁ LITERATÚRA 1. Kupric J.N.: Technológie lynské výroby 2, SNTL, Praha 1954, str Lobotka J. a kol.: Stroje pre živočíšnu výrobu, Príroda, Bratislava, 1988, str Pliska V.: Strojníctvo, Alfa, Bratislava, 1991, str Ptuškina G. E. - Tobin L. L: Vysoko proizvoditeľnoe oborudovanie ukoolnych zavódov, Agroproizdat, Moskva, 1987, str