Диссертация - Повышение эффективности функционирования наг нетателей-прео5разов ателей технологических линий и технический средств в молочном скотоводстве
Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 15
1.1 Общая характеристика технологических процессов в молочном скотоводстве 15
1.2 Микроклимат, методы расчета, технологии и технические средства его обеспечения 18
1.3 Технические средства для приготовления и раздачи кормов 26
1.4 Общая характеристика машинного доения коров 31
1.5 Инфицирование молока патогенными микроорганизмами и первичная обработка молока 41
1.6 Нагнетатели- преобразователи в молочном скотоводстве 44
1.7 Краткий обзор работ по исследованию технических средств с вращающимся рабочим органом, микробиологическим анализам и методам оценки качества работы систем обеспечения микроклимата 60
1.8 Постановка проблемы и задачи исследований 64 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ В МОЛОЧНОМ СКОТОВОДСТВЕ 67
2.1 Системный анализ процесса производства молока 67
2.2 Энергетическая целесообразность объединения в одном устройстве нагнетательных и преобразующих функций 70
2.3 Теоретический анализ рабочего процесса нагнетателей-преобразователей и направления их совершенствования 75
2.3.1 Центробежная (радиальная) схема нагнетателей-преобразователей 75
2.3.2 Диаметральная схема нагнетателей-преобразователей 89
2.4. Определение порога энергетической эффективности использования нагнетателей-преобразователей 96
2.5 Затраты энергии на трение и вентиляцию молотковых дробилок, работающих по радиальной схеме 101
2.6 Пути повышения теплотехнической эффективности ТУВ 109
2.7 Обоснование и расчет энергосберегающих режимов работы технических средств обеспечения микроклимата 118 3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 143
3.1 Программа экспериментальных исследований 143
3.2 Методика параметрических испытаний нагнетателей-преобразователей 146
3.3 Методика теплотехнических испытаний ТУВ 154
3.4 Методики оценки стабильности водно-масляной эмульсии и определения качества молока 159
3.5 Методика определения основных показателей рабочего процесса измельчителей 162
3.6 Методика оценки качества работы систем обеспечения микроклимата 164
3.7 Методика оценки влияния опытной системы обеспечения микроклимата на продуктивность животных 173
3.8 Методика исследования флюктуации разрежения 176
3.9 Методика оценки эффективности капитальных вложений 176 4 ИССЛЕДОВАНИЕ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ
НАГНЕТАТЕЛЕЙ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 180
4.1 Параметрические испытания моделей и опытных образцов преобразователей-нагнетателей 180
4.2 Разработка формы основания корпуса нагнетателей-преобразователей 186
4.2.1 Влияние формы основания корпуса на аэродинамические характеристики ТУВ 186
4.2.2 Исследование влияния формы основания корпуса на нагнетательные способности бункерных измельчителей - раздатчиков 192 грубых кормов
4.2.3 Совершенствование формы основания корпуса роторной косилки-измельчителя 197
4.3 Исследование влияния конструктивных параметров рабочего колеса нагнетателей-преобразователей на их нагнетательные способности 202
4.3.1 Совместное влияние угла установки, числа и радиуса кривизны лопастей ТУВ на его аэродинамические показатели 202
4.3.2 Влияние числа лопастей и диаметра вала рабочего колеса
на аэродинамические характеристики ТУВ 205
4.3.3 Влияние числа молотков на нагнетательные свойства роторной косилки-измельчителя 212
4.3.4 Совместное влияние на коэффициент полезного действия числа пакетов молотков, количества молотков в пакете и угла отклонения молотка от радиального положения бункерных измельчителей-раздатчиков 214
4.3.5 Влияние формы лопасти, ее угла установки и диаметра рабочего колеса на нагнетательные свойства молочного насоса 216
4.3.6 Влияние профиля лопастей, диаметров основного и покрывающего дисков, угла установки и высоты лопатки на рабочие характеристики молочного насоса многоцелевого назначения 221
4.3.7 Влияние числа лопастей, угла установки, высоты и количества неподвижных лопаток на рабочие характеристики молочного насоса многоцелевого назначения 225
4.3.8 Совместное влияние углов установки лопастей и непод-
вижных лопаток на энергетические характеристики молочного насоса многоцелевого назначения 233
4.4 Математическая идентификация напорной и энергетических характеристик молочного насоса многоцелевого назначения 238
4.4.1 Совместное влияние закрытой и открытой частей межлопастного канала и длины неподвижной лопатки на показатели работы молочного насоса многоцелевого назначения 238
4.4.2 Математическая аппроксимация напорной характеристики 244
4.4.3 Математическая аппроксимация энергетической характеристики 247
4.4.4 Идентификация энергетической (коэффициент полезного действия) характеристики 249
4.5 Оптимизация проточной части нагнетателей-преобразователей 252
4.5.1 Оптимизация формы основания корпуса бункерных измельчителей грубых кормов 252
4.5.2 Оптимизация параметров корпуса роторной косилки-измельчителя 260
4.5.3 Оптимизация параметров корпуса теплового утилизатора-вентилятора 265
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕОБРАЗУЮЩИХ СВОЙСТВ НАГНЕТАТЕЛЕЙ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 267
5.1 Исследование преобразующих свойств ТУВ 267
5.1.1 Влияние температуры наружного воздуха и частоты вращения рабочего колеса на тепловую эффективность ТУВ 267
5.1.2 Теплотехнические испытания опытных образцов ТУВ со щелевыми лопастями и лопастями обтекаемой формы 269
5.1.3 Исследование газового состава, пыли и бактерий в удаляемом воздухе, прошедшем через испаритель ТУВ 271
5.2 Исследование преобразующих свойств молочного насоса 274
5.2.1 Бактерицидные свойства молочного насоса 274
5.2.2 Бактерицидное воздействие молочного насоса многоцелевого назначения 277
5.2.3 Влияние конструктивных и технологических факторов на стабильность водно-масляной эмульсии, полученной в молочном насосе многоцелевого назначения 280
5.2.4 Исследование молочного насоса многоцелевого назначения в режиме получения пастообразных белковых продуктов 286
5.3 Исследование преобразующих свойств измельчителей зерновых и стебельных материалов 290
5.4 Рациональные схемы нагнетателей преобразователей 301 6. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ В МОЛОЧНОМ СКОТОВОДСТВЕ 309
6.1 Исследование систем обеспечения микроклимата 309
6.1.1 Оптимизация режимов обеспечения микроклимата в помещениях для откорма крупного рогатого скота 309
6.1.2 Микроклимат в коровниках, оборудованных энергосбере-
313 гающими системами обеспечения микроклимата на базе ТУВ
6.2 Исследование флюктуации разрежения в молокопроводе 320
6.2.1 Исследование флюктуации разрежения в тупиковой и за- 320 кольцованной ветвях молокопровода
6.2.2 Исследование стабильности вакуумного режима в молокопроводе при установке дополнительных ресиверов 325
6.2.3 Влияние высоты расположения подъемной ветви на стабильность вакуумного режима 328
6.3 Коррекция предельной величины разрежения в молокопроводе 333
7 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ 344
7.1 Энергосберегающие системы обеспечения микроклимата 344
7.2 Доение, обработка молока и получение его заменителей 347
7.2.1 Модернизация доильной установки АДМ 8А 347
7.2.2 Охладитель молока 349
7.2.3 Молочный насос с прямолинейной формой лопасти 353 7.2.4. Установки на базе молочного насоса многоцелевого назначения 357
7.3 Приготовление и раздача кормов 368
7.3.1 Агрегат для приготовления кормов 368
7.3.2 Малогабаритный комбикормовый агрегат 370
7.3.3 Дробилка с жалюзийными сепараторами в торцевых поверхностях 373
7.3.4 Роторная косилка-измельчитель 3 74
7.3.5 Измельчитель-раздатчик стебельных материалов 376
7.4 Оценка экономической эффективности результатов исследований 377 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 382 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 387 ПРИЛОЖЕНИЯ 425
