Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и эадачи исследования 10
1.1. Агрегат приготовления травяной муки как поточная технологическая линия получения витаминных кормов 10
1.1.1. Информационная схема процесса приготовления травяной муки 10
1.1.2. Технологический процесс производства травяной муки. 12
1.1.3. Структурно-логическая схема процесса приготовления травяной муки на агрегате типа АВМ 14
1.2. Анализ работы агрегатов приготовления травяной муки в условиях эксплуатации 16
1.3. Параметры, характеризующие работоспособность агрегатов приготовления травяной муки 19
1.4. Влияние режимов на технико-экономические показатели работы ИГЛ для приготовления обезвоженных кормов 28
1.5. Обеспечение работоспособности для приготовления обезвоженных кормов 33
1.5.1. Виды отказов приэксплуатации для приготовления обезвоженных кормов 33
1.5.2. Анализ существующих оценок показателей надежности ИГЛ для приготовления обезвоженных кормов 36
1.5.3. Анализ форм организации технического обслуживания ЕТЛ для приготовления обеввоженных кормов 40
1.6. Задачи исследования 43
2. Теоретические предпосылки к оптимизации эксплуатационных режимов оборудования ИГЛ для приготовления обезвоженных кормов 46
2.1. Исследование работоспособности ПТЛ 46
2.1.1. Схема формирования и математическая модель параметрического отказа элементов оборудования ПТЛ 46
2.1.2. Технологическая надежность ПТЛ для приготовления обезвоженных кормов 52
2.2. Влияние режимных параметров на конечную влажность кормов 59
2.3. Определение оптимальных и допускаемых режимов работы ПТЛ для приготовления обезвоженных кормов 66
2.3.1. Постановка эадачи и выбор критерия оценки эффективности режимов работы ИГЛ 66
2.3.2. Стратегия поиска оптимума и области допустимых значений режимных параметров .79
2.4. Диагностирование ПТЛ для приготовления обезвоженных кормов 83
2.5. Выводы 87
3. Программа и методика экспериментального исследования 89
3.1. Программа исследования 89
3.2. Объект исследования 89
3.3. Установление закономерности изменения параметров элементов оборудования ПТЛ для приготовления обезвоженных кормов. . 90
3.4. Оптимизация эксплуатационных режимов работы ПТЛ для приготовления обезвоженных кормов 94
3.4.1. Обоснование выбора вида трав для проведения исследований 94
3.4.2. Методика планирования многофакторного эксперимента первого этапа исследований 95
3.4.3. Методика планирования эксперимента второго
этапа исследований 98
3.4.4. Методика планирования эксперимента третьего этапа... 100
3.5. Методика оценки ошибок при измерении и средства
замера параметров 104
4. Результаты экспериментальных исследований работоспособности оборудования для приготовления обеввоженных кормов в составе ИГЛ и оптимизации режимов их работы 114
4.1. Зависимость между параметрами, определяющими температурный режим теплогенераторов 114
4.2. Закономерности изменения рабочих параметров оборудования ПТЛ для приготовления обезвоженных кормов 117
4.3. Определение оптимальной области допустимых
пределов изменения параметров 127
4.4. Определение показателей надежности структурных элементов и технологической надежности агрегатов приготовления травяной муки 137
4.5. Показатели надежности системы загрузки сырья в сушильный барабан и оценка режимов ее работы 141
4.6. Исследование зависимости остаточной концентрации пылевидных включений в потоке отработавшего теплоносителя от влажности травяной муки 143
4.7. Производственная проверка эксплуатационных режимов работы агрегатов приготовления травяной муки и технологии их обслуживания 144
4.8. Выводы 149
5. Рекомендации производству по обеспечению работы агрегатов АВМ в оптимальных режимах 151
5.1. Контроль работоспособности агрегатов приготовления травяной муки 151
5.2. Экономическая эффективность от внедрения результатов работы 155
Общие выводы 159
Список использованных источников 161
Приложения
- Агрегат приготовления травяной муки как поточная технологическая линия получения витаминных кормов
- Схема формирования и математическая модель параметрического отказа элементов оборудования ПТЛ
- Установление закономерности изменения параметров элементов оборудования ПТЛ для приготовления обезвоженных кормов.
- Зависимость между параметрами, определяющими температурный режим теплогенераторов
Агрегат приготовления травяной муки как поточная технологическая линия получения витаминных кормов
Агрегат приготовления витаминной травяной муки представляет собой поточную технологическую линию (ПГЛ) переработки кормов, В соответствии с классификацией ПГЛ по проф. С.В.Мельникову [ 541 эта линия может быть охарактеризована как многопоточная со сходящимся потоком, последовательным соединением элементов, с комбинированным видом связи между ними. С позиций системного анализа [55J информационная схема процесса приготовления травяной муки на агрегате типа АВМ представляется в виде сложной иерархической четырехуровневой системы, состоящей из ряда подсистем, которая, в свою очередь, сама входит в состав предприятия для приготовления травяной муки, как еще более сложной системы - суперсистемы (табл. I.I.).
Подсистемы первого уровня представляют совокупность операций технологического процесса на производство травяной муки. Подсистемы 2-го уровня представляют совокупность технических средств, классификация которых включает машины, оборудование, сборочные единицы и т.д. На 3-м уровне системы помещены модели процесса как информационные подсистемы. Морфологическое описание позволяет показать внутреннее устройство, структуру, выявить свойства или специфические особенности, отличающие данную систему от других ей подобных. Функциональное описание включает математические модели процесса и совокупность аналитических зависимостей, раскрывающих взаимодействие как между элементами внутри системы, так и взаимодействие с внешней средой. С.В.Мельников отмечает Г 551 , что наибольшее значение для оценки эффективности процесса имеет разработка экономической оптимизационной модели всего предприятия, описывающей условия его функционирования. Такая модель представляет совокупность математических линейных или нелинейных уравнений, подчиненных целевой функции поставленной задачи. Для установления рациональных пропорций между видами готовой продукции в зависимости от сырьевой базы и производительности поточных линий составляются балансовые модели I 321 .
Схема формирования и математическая модель параметрического отказа элементов оборудования ПТЛ
Рассмотрим общую схему формирования параметрического отказа ( рис. 2.1 ) . Отказ произойдет тогда, когда рассматриваемый параметр функционирования X в результате протекания в механизмах различных вредных процессов, и в первую очередь износа, достигнет своего предельного допустимого значения X max Поскольку время достижения предельного значения наработка до откава -случайная величина, то основной ее характеристикой будет закон распределения t , например, плотность вероятности j-( t) [7l]» Установление закона распределения позволит в дальнейшем решать основные задачи по оценке надежности, так как при любом фиксированном значении времени работы агрегата t - Т можно судить о вероятности его безотказной работы Р (tj.
На рис. 2.1 показаны основные этапы формирования откава. Прежде всего учитывается рассеяние параметров агрегата 4(0.)относительно своего математического ожидания Q0 , так как оно связано с рассеянием начальных показателей новой машины и с протеканием таких процессов как вибрация, температурные деформации и другие, которые проявляются сраву же при включении машины в работу. Затем на ухудшение параметров агрегата в процессе эксплуатации сказываются медленно протекающие процессы и в первую очередь износ.
Установление закономерности изменения параметров элементов оборудования ПТЛ для приготовления обезвоженных кормов
Изменения параметров элементов поточной линии во времени, обусловленные происходящими в них физико-химическими процессами, являются наиболее общей причиной снижения работоспособности оборудования в составе ПГЛ. Наряду с физико-химическими процессами, происходящими в элементах, решающее влияние на их работоспособность оказывают процессы,происходящие на поверхности деталей, которая подвергается непосредственному воздействию окружающей и рабочей агрессивной среды. Наиболее активными факторами внешней среды, в которой функционируют сушильные агрегаты, являются температура, влажность, агрессивные газы [l4, 61J .
Интенсивность изменения определяющих параметров определяется рядом внутренних и внешних факторов. К первым относятся все факторы, от которых зависит качество изготовления, сборки, обкатки агрегатов, а также характер конструкции и структура элементов. К внешним, эксплуатационным факторам относятся окружающая и рабочая среда, характер и интенсивность работы агрегатов, методы и уровень проведения технического обслуживания и ремонта.
Под действием всех видов энергии (механической, тепловой, химической и др.) появляются и развиваются во времени такие процессы как износ, коррозия, изменение физико-механических свойств материала и деформация, которые приводят к постепенному ухудшению работоспособности оборудования ПГЛ.
Точность полученных данных при исследовании параметров зависит от числа параллельных наблюдений, однако метод сплошного наблюдения за объектами исследования практически неприемлем из-за громоздкости и большой трудоемкости. В связи с этим возникает потребность определения необходимого количества агрегатов или элементов, которые нужно исследовать с целью получения достоверных результатов. Это количество зависит от длительности наблюдений, интенсивности изменения определяющих параметров, закона распределения, требуемой точности и достоверности результатов измерений. В результате предварительно проведенных нами исследований установлено, что изучаемые параметры распределяются по нормальному закону и поэтому число наблюдений определялось по заданной точности и доверительной вероятности. Определение необходимого числа испытываемых элементов проводилось в следующем порядке [59] .
Зависимость между параметрами, определяющими температурный режим теплогенераторов
Исследования по установлению зависимостей между параметрами, определяющими температурный режим теплогенераторов, проводились для обоснования обобщенного показателя косвенной оценки их работоспособности (диагностического параметра). Основным параметром является начальная температура сушильного агента в топке теплогенератора, зависящая от количества сжигаемого топлива, качества его распыла и подачи воздуха. Из выражений (1.2) и (1.6) видно, что расход топлива, в основном, зависит от диаметра отверстия Форсунки, а качество его распыла - от давления в топливной сети. Сочетания значений этих параметров определяют температурный режим теплогенераторов и экономичность топливной аппаратуры. При проведении исследований, подача воздуха регулировалась заслонкой до получения в топке пламени яркосоломенного цвета.
По данным наблюдений (табл. I, 2, 3 приложения 7) определена взаимосвязь между этими параметрами, которая позволяет управлять температурным режимом работы теплогенератора и расходом топлива (рис. 4.1 и 4.2).
Анализ построенных графиков показывает, что с увеличением давления и подачи топлива температура в топке теплогенератора растет. Изменение диаметра отверстия Форсунки оказывает влияние на качество распыла горючего. За счет правильного выбора сочетаний значений этих параметров (подачи, давления, диаметра отверстия в форсунке) можно получить одну и ту же температуру при меньшем расходе топлива.
