vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2023-17-2-55-60vimjour-517Research ArticleИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕINNOVATIVE TECHNOLOGIES AND EQUIPMENTПереоборудование топочного агрегата ТБМ-1,7 для расширения диапазона генерируемых температурRedesigning TBM-1.7 Combustion Unit to Expand the Temperature RangeКлючниковА. С.KliuchnikovA. S.

Артем Сергеевич Ключников - кандидат технических наук, доцент

Ярославль

Artem S. Kliuchnikov - Ph.D.(Eng.), associate professor

Yaroslavl

artik8487@mail.ruЛапинЕ. Н.LapinE. N.

Егор Николаевич Лапин - магистрант

Ярославль

Egor N. Lapin - master’s student

Yaroslavl

lapin.koresh@mail.ruЯрославский государственный технический университетРоссияYaroslavl State Technical University (YSTU)Russian FederationЯрославская государственная сельскохозяйственная академия»РоссияYaroslavl State Agricultural AcademyRussian Federation2023230620231725560Copyright © Ключников А.С., Лапин Е.Н., 20232023Ключников А.С., Лапин Е.Н.Kliuchnikov A.S., Lapin E.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/517

Показали, что переход на новый низкотемпературный способ конвективной сушки зерна сокращает затраты. Подтвердили, что его внедрение потребовало расширения диапазона генерируемых температур топочным агрегатом ТБМ-1,7, которым оборудована шахтная сушилка СЗШ-16А. Отметили, что форсунка топочного агрегата в заводском исполнении стабильно работает только при расходе топлива 40-100 килограммов в час, при этом температура подогрева воздуха составляет 50-130 градусов Цельсия. (Цель исследования) Определить оптимальные параметры жиклеров для стабильной работы форсунки топочного агрегата ТБМ-1,7 на жидком топливе в расширенном температурном диапазоне подогрева воздуха 15-130 градусов Цельсия. (Материалы и методы) На форсунке горелки топочного агрегата ТБМ-1,7 исследовали конструкции четырех типов стальных жиклеров, которые различались количеством отверстий, их длиной, диаметром, наличием или отсутствием резьбы. Всего в эксперименте изучили работу 160 жиклеров. (Результаты и обсуждение) Выявили, что стабильная работа форсунки обеспечена только жиклерами с резьбовыми отверстиями, оптимальная длина которых составляет 4 миллиметра. Температуру подогрева воздуха в диапазоне 15-25 градусов Цельсия обеспечил тип жиклера с четырьмя отверстиями М3, а 25-40 градусов – тип жиклера с тремя отверстиями М4. (Выводы)Определили, что при использовании жиклеров с гладкими отверстиями, вне зависимости от их типов, горение топлива не происходит. Установили, что сокращение расхода топлива на процесс сушки после перехода на новый низкотемпературный конвективный способ позволило в опытном хозяйстве в уборочную компанию 2022 г. сэкономить 300 тысяч рублей. 

It is shown that the transition to a new low-temperature method of convective drying leads to a reduction in grain drying costs.The implementation of this method is confirmed to require expanded temperatures generated by the TBM-1.7 furnace unit that the SZSh-16A shaft dryer is equipped with. It is noted that a plant-manufactured burner nozzle works smoothly only when the fuel consumption is 40-100 kilograms per hour, and the air heating temperatures are 50-130 degrees Celsius. (Research purpose) To determine the jet optimal parameters for smooth operation of the nozzle in the TBM-1.7 combustion unit working on the liquid fuel at the extended air heating temperatures of 15-130 degrees Celsius. (Materials and methods) The designs of four types of jets were studied on the burner nozzle of the TBM-1.7 combustion unit. In total, the operation of 160 jets was examined.  The jets were made of steel. They differed in the number of holes, their length, diameter, the availability of threads. (Results and discussion) It is determined that the nozzle smooth operation is provided only by jets with threaded holes, whose optimal length is 4 millimeters. The air heating temperature of 15-25 degrees Celsius is provided by M3 four-hole jet, and the temperature of 25-40 degrees Celsius is provided by M4 three-hole jet. (Conclusions) It is found that jets with smooth holes, regardless of their types, do not provide fuel combustion. It is found that the transition to a new low-temperature convective method led to a reduction in fuel consumption during the drying process, which, in turn, made it possible to save 300 thousand rubles during the harvesting period on the experimental farm in 2022.

горение жидкого топливажиклертехнология сушки зернаснижение расхода топливасушка семянпереоборудование топочного агрегатаliquid fuel combustionjetgrain drying technologyreduction in fuel consumptionseed dryingredesign of the combustion unitReferencesCalín-Sánchez Á., et al. Comparison of traditional and novel drying techniques and its effect on quality of fruits, vegetables and aromatic herbs. Foods. 2020. Vol. 9. N9. 1261.Calín-Sánchez Á., et al. Comparison of traditional and novel drying techniques and its effect on quality of fruits, vegetables and aromatic herbs. Foods. 2020. Vol. 9. N9. 1261 (In English).An K., et al. Comparison of pulsed vacuum and ultrasound osmotic dehydration on drying of Chinese ginger (Zingiber officinale Roscoe): Drying characteristics, antioxidant capacity, and volatile profiles. Food science & nutrition. 2019. Vol. 7. N8. 2537-2545.An K., et al. Comparison of pulsed vacuum and ultrasound osmotic dehydration on drying of Chinese ginger (Zingiber officinale Roscoe): Drying characteristics, antioxidant capacity, and volatile profiles. Food science & nutrition. 2019. Vol. 7. N8. 2537-2545 (In English).Bradford K.J., et al. The dry chain: Reducing postharvest losses and improving food safety in humid climates. Food Industry Wastes. 2020. 375-389.Bradford K.J., et al. The dry chain: Reducing postharvest losses and improving food safety in humid climates. Food Industry Wastes. 2020. 375-389 (In English).Волхонов М.С., Зимин И.Б., Драчев Д.Н., Зиновьев А.В. Состояние газификации топочных отделений зерносушилок сельскохозяйственного назначения и перспективы совершенствования // Известия Великолукской ГСХА. 2020. N3. C. 40-47Volkhonov M.S., Zimin I.B., Drachev D.N., Zinov'ev A.V. Sostoyanie gazifikatsii topochnykh otdeleniy zernosushilok sel'skokhozyaystvennogo naznacheniya i perspektivy sovershenstvovaniya [Gasification of furnace compartments of agricultural grain dryers and improvement prospects]. Izvestiya Velikolukskoy GSKHA. 2020. N3. 40-47 (In Russian).Селиверстов М.В. К вопросу сушки зерновых материалов и используемого сушильного оборудования // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2018. N11-2. C. 109-112Seliverstov M.V. K voprosu sushki zernovykh materialov i ispol'zuemogo sushil'nogo oborudovaniya [To the question of drying grain materials and used drying equipment]. Mezhdunarodnyy zhurnal gumanitarnykh i estestvennykh nauk. 2018. N11-2. 109-112 (In Russian).Azmir J., Hou Q., Yu A. CFD-DEM simulation of drying of food grains with particle shrinkage. Powder Technology. 2019. Vol. 343. 792-802.Azmir J., Hou Q., Yu A. CFD-DEM simulation of drying of food grains with particle shrinkage. Powder Technology. 2019. Vol. 343. 792-802 (In English).Федорeнкo И.Я., Землянухина Т.Н., Шилов С.В., Орлова Н.А. Обоснование параметров сушки растительного сырья по критериям качества конечного продукта // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2020. N10(192). С. 105-111.Fedorenko I.Ya., Zemlyanukhina T.N., Shilov S.V., Orlova N.A. Obosnovanie parametrov sushki rastitel'nogo syr'ya po kriteriyam kachestva konechnogo produkta [Substantiation of drying parameters of plant raw materials according to the quality criteria of the end product]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020. N10(192). 105-111 (In Russian).Казаков Е.Д., Карпенко Г.П. Биохимия зерна и хлебопродуктов. СПб.: ГИОРД. 2005. 512 с.Kazakov E.D., Karpenko G.P. Biokhimiya zerna i khleboproduktov [Biochemistry of grain and bakery products]. Saint Petersburg: GIORD. 2005. 512.Савиных П.А., Сычугов Ю.В., Казаков В.А. Разработка и внедрение технологий и машин для получения семян трав и зерна // АгроЭкоИнженерия. 2020. N3(104). С. 6575.Savinykh P.A., Sychugov Yu.V., Kazakov V.A. Razrabotka i vnedrenie tekhnologiy i mashin dlya polucheniya semyan trav i zerna [Development and implementation of technologies and machines for the production of grass seeds and grain]. AgroEkoInzheneriya. 2020. N3(104). 65-75 (In Russian).Santos N.C., et al. Study on drying of black rice (Oryza sativa L.) grains: physical-chemical and bioactive quality. Journal of Agricultural Science (Toronto). 2019. Vol. 11. N9. С. 203212.Santos N.C., et al. Study on drying of black rice (Oryza sativa L.) grains: physical-chemical and bioactive quality. Journal of Agricultural Science. Toronto. 2019. Vol. 11. N9. 203212 (In English).Ключников А.С. Передовые приемы по механизации производства семян в условиях Ярославской области: Монография. Ярославль: Канцлер. 2022. 90 с.Kliuchnikov A.S. Peredovye priemy po mekhanizatsii proizvodstva semyan v usloviyakh Yaroslavskoy oblasti: Monografiya [Advanced techniques for the mechanization of seed production in the Yaroslavl region: Monograph]. Yaroslavl': Kantsler. 2022. 90 (In Russian).Драбкина Е.В., Зуев А.Н. Принцип работы модулированной горелки. Технические и естественные науки. Сборник избранных статей по материалам Международной научной конференции. 2020. С. 58-61.Drabkina E.V., Zuev A.N. Printsip raboty modulirovannoy gorelki [The principle of modulating burner operation] Tekhnicheskie i estestvennye nauki. Sbornik izbrannykh statey po materialam Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. 2020. 58-61 (In Russian).Абдалиев У.К., Асанов Р.Э., Сатыбалдыев А.Б. Разработка высокоэффективной горелки «Универсал» для композиционных топлив // Известия Ошского технологического университета. 2021. N1. С. 101-105Abdaliev U.K., Asanov R.E., Satybaldyev A.B. Razrabotka vysokoeffektivnoy gorelki «Universal» dlya kompozitsionnykh topliv [Development of highly efficient “Universal” burner for composite fuels]. Izvestiya Oshskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2021. N1. 101-105 (In Russian).Васильев А.Ю., Строкин В.Н., Шилова Т.В. Об особенностях керосино-водородной камеры сгорания гибридного газотурбинного двигателя // Авиационные двигатели. 2022. N3(16). С. 43-50Vasil'ev A.Yu. Strokin V.N., Shilova T.V. Ob osobennostyakh kerosino-vodorodnoy kamery sgoraniya gibridnogo gazoturbinnogo dvigatelya [On the features of a kerosene-hydrogen combustion chamber of a hybrid gas turbine engine]. Aviatsionnye dvigateli. 2022. N3(16). 43-50 (In Russian).Тихончик С.С., Пучко Н.И. Низконапорная форсунка с аэродинамическим распылом топлива // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. 2020. Т. 65. N3. С. 357-364.Tikhonchik S.S., Puchko N.I. Nizkonapornaya forsunka s aerodinamicheskim raspylom topliva [Low-pressure nozzle with aerodynamic fuel atomization]. Izvestiya Natsional'noy akademii nauk Belarusi. Seriya fiziko-tekhnicheskikh nauk. 2020. Vol. 65. N3. 357-364 (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.