Иссиклик-намлик алмашув жараёнларини тезлаштириш асосида юқори иш унумли пахтани қуритиш ускунаси ва технологиясини яратиш

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Жахон бозорида табиий маҳсулотларга, жумладан, пахта толасига бўлган талаб ошиб бормокда. Пахта бўйича халкаро консультатив қўмитанинг (ICAC) маълумотларига Караганда «ташки бозорга пахта толаси етказиб бериш бўйича Хитой, АҚШ, Ҳиндистон, Покистон, Бразилия хамда Узбекистан каби давлатлар етакчилик килмокда».1 2016-2017 йил мавсумида жахон миқёсида пахта толаси етиштириш ўтган мавсумга нисбатан 5,1 фоизга (22,48 млн. тонна), толага талаб эса 1,7 фоизга (24,09 млн. тонна) ошишлиги прогноз қилинмокда. Пахтани қайта ишлаш, асосан АҚШ, Хитой ва Ўзбекистонда ишлаб чиқарилган технологик ускуналарда амалга оширил-мокда. Пахта хосилини етиштириш ҳажмининг барқарорлигини сақлаш ва жахон бозорида хомашё ракобатбардошлигини ошириш учун тола сифатини янада яхшилаш энг долзарб муамоларидан бири бўлиб ҳисобланади. Бу йўналишда технологик пухта ва самарадорлиги юқори бўлган пахта хомашёсини дастлабки ишлаш ускуналарининг янги авлодини яратиш бўйича илмий-тадқиқот ишлари олиб борилмокда.
Узбекистан Республикасида пахта махсулотининг истеъмол хусусият-ларини яхшиланишига олиб келадиган, пахта хомашёсини дастлабки ишлаш технологик жараёнларини юқори самарадорликка эга бўлган техника ва технологияларини яратишга оид бўлган кенг қамровли чора-тадбирлар амалга оширилмокда. Бу борада, жумладан, пахта тозалаш корхоналари томонидан тайёрланаётган пахта хомашёси, ишлаб чикарилаётган пахта махсулотлари микдори ва сифатини саклашни таъминлаш, хомашё ва энергия сарфини камайтириш имкониятини берадиган техника ва технологияларини яратиш мухим ахамият касб этмокда.
Жаҳон амалиётида, пахтани дастлабки ишлаш технологии жараёнла-рига, ишлаб чиқариладиган маҳсулотларнинг сифат кўрсаткичларига ижобий таъсир этувчи пахта хомашёсини қуритишнинг янги техника ва технологияларини яратиш алоҳида аҳамиятга эга бўлиб бормокда. Бу борада пахта ва унинг компонентлари иссиқлик-физик кўрсаткичларини ўзгариш конуният-ларини бўйича илмий асосларини яратиш, пахта толаси ва чигитининг стационар бўлмаган иссиқлик ва масса алмашув жараёнларида куриш тезлиги ва бир текислигини асослаш, рақобатбардош сифат кўрсаткичларига эга бўлган тола ишлаб чикаришни таъминловчи, пахтани куритишни янги технология ва техникасини ишлаб чикиш каби йўналишларда мақсадли илмий изланишларни амалга ошириш муҳим вазифалардан бири ҳисобланади. Юкорида келтирилган илмий-тадқиқотлар йўналишида бажарилаётган илмий изланишлар мазкур диссертация мавзусининг долзарблигини изохлайди.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2015 йил 27 октябрдаги ПФ-4761-сон «Узпахтасаноатэкспорт холдинг компаниясини ташкил этиш тўғрисида»ги Фармони, Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Махкамасининг 2007 йил 3 апрелдаги 70-сон «2007-2011 йилларда пахта тозалаш саноати корхоналарини модернизация ва реконструкция қилиш дастури тўғрисида»ги қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошка меъёрий-ҳуқуқий хужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади иссиқлик-намлик алмашув жараёнларини жадаллаштириш асосида пахтани юқори иш унумли қуритиш ускунаси ва технологиясини яратишдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
ички мосламалар конструкцияси такомиллаштирилган, янги юқори иш унумли пахта куритиш барабани ва технологияси яратилган;
пахта, тола, тукли ва туксиз чигитларнинг иссиқлик ўтказувчанлиги ва иссиклик сиғимини намлик, хажмий зичлик ва қуритиш температурасига қараб ўзгаришини ҳисоблаш услуби ишлаб чиқилган;
тола массаси ва чигит ядросида иссиклик, намликни фазовий ва вактли таксимланишининг турли қонуниятлари асосида пахта толаси ва чигитини қуриш бир текислигини таъминловчи куритиш режими ишлаб чиқилган;
иссиклик тарқалиши назарияси асосида муҳитни кўп компонентли-лигини ҳисобга олувчи нам пахтани самарали (келтирилган) иссиклик ўтказувчанлигини ҳисоблаш услуби ишлаб чиқилган;
куритиш вақтида чигит ядроси ва қобиғи ҳажмининг ўзгариши, хаво қатлами ҳосил бўлиши, уларга пахтанинг бошланғич намлигини таъсир даражаси аникланган;
ҳаво температураси ва пахта компонентларининг намлиги ҳамда температурасининг ўзгаришини аниқлаб берувчи қонуниятлар асосида қуритиш барабанини узунлигидан самарали фойдаланиш имконияти яратилган.
Иссиқлик-намлик алмашув жараёнларини тезлаштириш асосида юқори иш унумли пахтани куритиш ускунасива технологиясини яратиш бўйича олиб борилган тадқиқотлар натижасида қуйидаги хулосалар такдим этилди:
1. Пахта компонентларини иссиклик - физик ҳоссаларини аниқлаш, куритиш ускунаси кўрсаткичлари ва хавони иссиқлик - намлик ҳолатини оптималлаштириб куритишни мавжуд технология ва техникаларини толани бир текис куритиш бўйича имкониятларини излаб топиш бўйича тадқиқотлар ўтказиш зарурияти аникланди.
2. Пахта ва уни компонентларининг иссиклик ўтказувчанлигини пахта намлиги ва зичлиги хамда хаво температураси ўртасидаги боғланишларини аниқлаш бўйича тадқиқотлар асосида куйидагилар аниқланган:
-пахта, тола ва чигитнинг иссиклик ўтказувчанлигини, уларни намлиги, зичлиги ва хаво температурасига караб ўзгариш қонунияти олинган. Бунда пахтани иссиклик ўтказувчанлиги доимо толани иссиклик ўтказувчанлигидан юқори бўлиб, намлик ва куритиш температураси ошган сайин, улар ўртасидаги фарқ ўсиб бориши аникланди;
-тукли ва туксиз чигитлар намлиги 7% гача бўлганда куритиш температураси, уларнинг иссиклик ўтказувчанлигига таъсир этмаслиги хамда намликнинг ошиши билан эса, иссиклик ўтказувчанлик коэффициента секин аста кўтарилиши, сўнгра эга эгри чизиқ шаклида тезда ўсиши кузатилган;
-туксиз чигитни иссиклик ўтказувчанлиги бир хил намлик, хажмий зичлик ва куритиш температурасида тукли чигитни иссиклик ўтказувчанлигига нисбатан тукдорлик даражасига караб 1,2-2,2 марта юқори бўлиши аникланди.
3. Пахта ва уни компонентларининг иссиклик сиғимини аниқлаш услуби ва тажриба маълумотларини кайта ишлаш тизими ишлаб чикилган.
Иссиклик сиғимини ўзгариш конунияти ва пахта, тола, тукли ва туксиз чигитларни иссиклик сиғимига температура ва зичликнинг таъсирини микдорий баҳолашни аниқлаш учун ботланишлар тавсия этилган. Намлик ошиши билан пахта ва уни компонентларининг иссиклик сиғими тўғри чизиқ бўйича, температура ошиши билан эса эгри чизиқ бўйича ошиши аниқланган.
4. Кўп компонентли мухитда иссиклик таркалиш назарияси асосида нам пахтани эффектив иссиклик ўтказувчанлигини ўзгаришини аниклаш учун хисоблаш услуби ишлаб чиқилди, натижада пахтани куритишда иссиклик-намлик алмашув жараёнларининг дифференциал тенгламаларини етарли аниклик даражасида сонли-хисоблаш имконияти яратилди.
5. Пахта толаси массаси ва чигит ядросида иссиклик ва намликни фазовий, вакт давомида таксимланишини турли конуниятлари олинган, чигит ядросини кизиш тезлиги пастлиги, мукобиллашган режимда тола ва чигитни ўртача қуриш вақти турлича бўлиши аникланди.
6. Пахта компонентларининг мураккаблиги, кўп компонентлилиги, уларни иссиқлик-физик кўрсаткичларини турлилиги сабабли, амалиётда қўлланилаётган конвектив куритиш усули пахта компонентларидаги температура фарқини бартараф эта олмаслиги, компонентлардан бир текис намлик олишни таъминлай олмаслиги аниқланган. Бу эса толани керакли технологик намлигига эришиш учун қўшимча иссиқлик-намликда кайта ишлашпи талаб этди.
7. Қуриш жараёнида чигит қобиғи ва ядроси ҳажмининг ўзгаришини микдорий баҳолаш амалга оширилган. Чигит қобиғининг ички юзаси ва ядронинг ташки юзаси орасидаги юзага келган хаво катламининг куриш самарадорлигига таъсири ва микдорий бахолаш илк бор тавсия килинди.
8. Тажрибавий тадқиқотлар асосида, барабанли куритгичнинг ички мосламаларини кизиш температурасини хамда уларда турган пахтанинг ташки юзасини ошириш йўли билан иссиклик алмашуви жараёнини жадаллаштиришга эришиш мумкинлиги аниқланган. Барабан кобигининг кизиш температурасини 70°С гача ошириш куритгичда намлик олишни ўртача 64,2% (нисбий)га ошишига эришилиши кўрсатилди.
9. Пахтани барабаннинг кўндаланг кесими юзасида бир текис таксимланиши, фойдасиз зонани пахтани куритиш учун фойдаланишни таъминловчи, намлик олишни математик модели олинган, унинг асосида барабанни оптимал айланишлар сони 13 айл/мин бўлиши аниқланган.
Такомиллаштирилган қуритгични амалиётга тадбиқ этишдан олинадиган иқтисодий самарадорлик намлик олишни ошиши ва толада нуқсонли аралашмалар микдорининг пасайишини хисобига 1 тонна куритилган пахта учун 17400 сўмни ташкил этди.