Агаарын урсгалаар ноолуураас хялгас ялгах технологи, төхөөрөмжийн хийцийн судалгаа, боловсруулалт”

Зохиогч:  П.Баасансүрэн

Хамтран зохиогч:

Үйл явц: Боловсруулсан

Бүтээлийн товч тайлбар:

Хялгас ялгах ажиллагаа бол ноолуур боловсруулах ажиллагааны үндсэн нэг дамжлага бөгөөд түүний гүйцэтгэлээс ялгасан ноолуур, ээрмэл, бэлэн бүтээгдэхүүний чанар хамаардаг. Хялгас ялгах ажиллагаа бүтээмж багатай, тусгай гадаргатай олон голуудаас тогтох машинаар олон давтан гүйцэтгэдэг, овор том зэргээс хамаарч их үнэтэй явагддаг. Хялгас ялгах машины эд ангиудын дор ноолууран ширхэгт хялгастай хамт унадаг учир тэдгээрийг бүрэн ялгах зорилгоор хаягдлыг дахин дахин самнадаг. Энэ нь ялгах ажиллагааны үнийг нэмж, ширхэгтийг гэмтээж богиносгохын зэрэгцээ, хаягдалд богино ширхэгт их унаснаар ноолуурын гарц багасдаг. Ийм учраас Монгол орны экспортын бүтээгдэхүүний тодорхой хувийг эзлэх болсон ноос, ноолууран түүхий эдийг иж бүрэн боловсруулах, хаягдалгүй болон бага хаягдалтай технологийг бий болгох нь нэн чухал асуудал болон тавигдсанаар уг чиглэлд судалгаа, шинжилгээний ажлыг гүйцэтгэх хэрэгцээ, шаардлагыг бий болгосон.

Ноолуурыг ялгахад механик үйчлэлд бага оруулах нь чухал ба үүнтэй уялдаж агаарын урсгалаар ялгах боломжтой холбоотой түүхий эдийн аэродинамик чанарыг судлах, ялгах онолын асуудлыг шийвэрлэн хялгаснаас ноолуурыг ялгах  зарчмыг тогтоох нь зайлшгүй юм.  Энэ арга нь агаарын урсгалд дахь жингийн зөрүүтэй ширхэгтүүдийн шилжилтийн ялгаанд үндэслэх учраас  ажлын эрхтэнтэй харьцах механик үйлчлэлийг багасгаж ноолуурын ширхэгтийг бага гэмтээх,  олон тооны самнах хүрдүүдийг эргүүлэх механик энергийг хэмнэх боломжтой байх санааг төрүүлсэн.

Ялгах материалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хөвөх хурдны зөрүүг мэдсэнээр ялгалтыг явуулах боломж үүснэ.

 Агаарын урсгалаар ялгалт явагдаж эхлэх үндсэн нөхцөл бол агаарын урсгалын хязгаарын давхарга үе, хүрднээс ширхэгтийг хуулах явдал бөгөөд хүрдний эргэлтийн тодорхой утганд хүрдний гадаргуугаас ширхэгт төвөөс зугатаах хүчний үйлчлэлээр хуулгадах боловч хүрдний эргэлтийг нэмэгдүүлэх нь ширхэгтийн уртыг тасалдаг. Тэгвэл хүрдний хуулалтын хэсэгт урсгалын огтлолын талбайг багасгаснаар уг хэсэгт урсгалын хурд нэмэгдэн даралт багаснаар хуулалтын нэмэгдэл  хүчийг үүсгэж болох талтай. Энэ хүчний үйлчлэлээр хуулагдсан ноолуур, хялгасан ширхэгтүүд агаарын урсгалын хэсэгт шилжсэнээр аэродинамик хүч, хүндийн хүчний үйлчлэлээр өөрийн хувийн жин, массын нягтаршил болон геометрээс хамааран харилцан адилгүй зүй тогтолоор шилжиж ялгалт явагдана. Энэ бүх дүн шинжилгээ  ноолуураас хялгас ялгах шинэ хийцийн машиныг зохион бүтээх үндэслэл болсон.

     Уг судалгааны ажлаар ноолуураас хялгас ялгах технологиийг шинэчлэх шинэ аргыг боловсруулж агаарын урсгалаар хялгас ялгах тоног төхөөрөмж зохион бүтээснээр ялгасан ноолуурын гарц, чанарыг нэмэгдүүлэх боломжтой болохыг тодорхойлов.

     Ноолуур боловсруулах үйлдвэрүүдэд ашиглагдаж буй самнах аргаар хялгас ялгах тоног төхөөрөмжүүдийн нийтлэг дутагдал (ноолууран ширхэгт тасарч богиносдог, сэв хялгасанд 16-24 хувийн ноолуур агуулагддаг) –ыг тооцсоны үндсэн дээр ноолуураас хялгас ялгах аргад аэродинамикийн зарчмуудыг хэрэглэн агаарын урсгалаар хялгас ялгах төхөөрөмжийн хийцийн болон технологийн гол үзүүлэлтүүдийг тодорхойлсон.   

Ямааны ноолуур болон хялгасны ширхэгтүүдийн аэродинамикийн шинж чанар болох хөвөх хурдыг тодорхойлох аргачлалыг боловсруулж лабораторийн багаж зохион бүтээн, ноолууран ширхэгтийн хөвөх хурдны дундаж утга , хялгасан ширхэгтийн хөвөх хурдны дундаж утга   болохыг  тогтоосон.

Зохион бүтээсэн төхөөрөмж дээр ноолуураас хялгас ялгах ажиллагаа нь хурдан эргэлттэй хүрд (самнах арга) болон агаарын урсгалын үйлчлэлээр явагдана. Хурдан эргэлтэй самнах хүрдний гадаргаас ширхэгтүүдийг хялбар хуулагдах нөхцөлийг бүрдүүлэх зорилгоор түүний доод хэсэгт хуулалтыг дэмжих хоолой, хуулсан ширхгийг шилжүүлэн тээвэрлэх хоргоны хийцийн шийдлүүдийг аэродинамикийн тооцоонд үндэслэн тогтоосон нь агаарын урсгалаар ноолуураас хялгас ялгах нөхцөлийг бий болгосон.  Агаарын урсгалаар ялгах ажиллагаа нь ноолуур болон хялгасны хөвөх хурдны ялгаан дээр явагдана. Хоргон дахь агаарын урсгалын параметрыг ноолуур болон хялгасан ширхэгүүд хөвөх хурднаасаа хамаарч түүний өндрийн дагуу өөр өөр түвшинд орших нөхцөлийг хангахуйцаар тогтоосон нь дээрхи ширхэгтүүд  тус тусдаа шилжиж ялгагдах боломжтой болсон.  

Агаарын урсгалаар ноолуураас хялгас ялгах төхөөрөмжийн технологийн  горимыг 2 үе шаттайгаар тогтоосон. Агаарын урсгалаар ялгах технологийн урьдчилсан горим нь эргэх хүрдний хөрөөн шүдтэй гадаргаас ширхэгтийг хуулах нөхцөл, хүрдний гадаргууд үүсэх хязгаарын давхаргын урсгал үеийн тархалт, хязгаарын давхаргад ноолуур, хялгасан ширхэгтийн хөдөлгөөний зүй тогтолын судалгааны дүнд тогтоогдсон. Туршилтын ротатабель төлөвлөлт болон оновчлолын боловсруулалтын дүнд ноолуураас агаарын урсгалаар хялгас ялгах төхөөрөмжийн технологийн оновчтой горимыг боловсруулав. Технологийн оновчтой горимын үед сэв хялгаснаас ялгасан ноолууран ширхэгтийн урт 31,56 мм-ээс их ялгасан ноолууран дахь ноолуур агууламж  94.9% байсан.

Хялгас ялгах машины ялгалтанд агаарын урсгалын ялгалтыг үүсгэснээр  ялгалт сайжирснаар,бүтээмж дээшлэн ялгах хэсгийн тоо буурч, овор хэмжээ, цахилгаан энерги, зарцуулалт  багасгахын зэрэгцээ ялгах явцын механик харилцан үйлчлэлийг бууруулснаар ноолуурын тасралт 10 орчим хувь буурсан нь үйлдвэрлэлийн туршилтаас тогтоогдсон.

Ноолуур боловсруулах үйлдвэрт энэхүү төхөөрөмжийг ашигласны дүнд “сэв хялгас” нэрээр ялгагддаг үйлдвэрийн хаягдлыг дахин боловсруулах боломжтой болно. Үйлдвэрт туршсан туршилтын үр дүнд үндэслэн хийсэн тооцооноос харахад нэг тонн сэв хялгастай ялгагддаг ноолуурын хэмжээг 51.39 кг-аар бууруулж, ялгасан ноолуурын гарцыг 14.59%-иар нэмэгдүүлснээр 2.918 сая төгрөгийн ашиг олох боломж байна.

Хэвлүүлсэн газар:

Хэвлүүлсэн огноо:

Хуудасний тоо:

Түлхүүр үг:


Бүтээл нэмсэн:П.Баасансүрэн

Монгол Улсын Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургууль © 2019