Конструктивні особливості агрегату шнекового для переробки сипких речовин

Автор(и)

  • Микола Заблодський Національний університет біоресурсів та природокористування України
  • Владислав Плюгін Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова

DOI:

https://doi.org/10.33042/2079-424X.2023.62.1.03

Ключові слова:

перетворювач енергії, електромеханічний агрегат, шнек, сушка, змішування, сипкий матеріал, багатофункціональний

Анотація

Дана стаття присвячена опису конструкції багатофункціонального перетворювача енергії (БФПЕ) шнекового типу. БФПЕ уявляє собою асинхронний двигун із зовнішнім порожнистим масивним ротором. На поверхні ротора, який є сталевою трубою, приварені витки шнеку. При подаванні живлення на обмотку статора (який візуально нагадує фазний ротор асинхронного двигуна) магнітне поле не тільки призводить до обертання ротора, але й внаслідок утворення вихрових струмів, нагріває останній. Таким чином, в одному пристрої реалізується ідея суміщення декількох функціональних складових: змішування, нагрівання та транспортування уздовж витків шнеку сипкого матеріалу. Вказані опреації реалізуються без використання зовнішнього електричного приводу, нагрівачів, а тільки за рахунок принципу дії БФПЕ. Раніше було досліджено двохмодульну конструкцію БФПЕ, але експериментальні дослідження вказали на певні недоліки обраного підходу. В даній роботі виконана спроба показати альтернативну конфігурацію БФПЕ, засновану на виконанні незалежних одиночних модулів, здатних поєднуватись у неперервний шнек завдяки перехідним кріпленням. Окрім того, переглянутий підхід до живлення і системи управління модулями. Ця стаття є однієї із серії робіт, присвячених докладному опису конструкції БФПЕ.

Біографії авторів

Микола Заблодський , Національний університет біоресурсів та природокористування України

Доктор технічних наук, професор кафедри електричних машин та експлуатації електричного обладнання

Владислав Плюгін, Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри систем електропостачання та електроспоживання міст

Посилання

Bulk Dynamic Spray Freeze-Drying Part 1: Modeling of Droplet Cooling and Phase Change Sebastião, Israel B. et al. Journal of Pharmaceutical Sciences, 2019, Volume 108, Issue 6, 2063 – 2074. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2019.01.009

K.O. Oladosu, S.A. Babalola, M.W. Kareem, H.A. Ajimotokan, M.Y. Kolawole, W.A. Issa, A.S. Olawore, E.A. Ponle, Optimization of fuel briquette made from bi-composite biomass for domestic heating applications, Scientific African, Volume 21, 2023, e01824, https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2023.e01824

Zewei Miao, Tony E. Grift, Alan C. Hansen, K.C. Ting, Flow performance of ground biomass in a commercial auger, Powder Technology, Volume 267, 2014, Pages 354-361, https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.07.038

Massimiliano Rigacci, Ryuta Sato, Keiichi Shirase, Experimental evaluation of mechanical and electrical power consumption of feed drive systems driven by a ball-screw, Precision Engineering, Volume 64, 2020, Pages 280-287, https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2020.04.016

Byungki Ryu, Jaywan Chung, Masaya Kumagai, Tomoya Mato, Yuki Ando, Sakiko Gunji, Atsumi Tanaka, Dewi Yana, Masayuki Fujimoto, Yoji Imai, Yukari Katsura, SuDong Park, Best thermoelectric efficiency of ever-explored materials,

iScience, Volume 26, Issue 4, 2023, 106494, https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.106494

J. Bujak, Mathematical modelling of a steam boiler room to research thermal efficiency, Energy, Volume 33, Issue 12, 2008, Pages 1779-1787,

https://doi.org/10.1016/j.energy.2008.08.004

Ho-Chiao Chuang, Guan-De Li, Chen-Ta Lee, The efficiency improvement of AC induction motor with constant frequency technology, Energy, Volume 174, 2019, Pages 805-813, https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.03.019

Zablodskiy M., Pliuhin V., Chuenko R. Simulation of induction machines with common solid rotor. Tekhnichna elektrodynamika, No.6, 2018. – pp. 42–45. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.06.042

N. Zablodskiy and V. Pliugin, "3D magnetic filed distribution in a screw double-stator induction motor," 2015 16th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE), Lviv, Ukraine, 2015, pp. 239-241, https://doi.org/10.1109/CPEE.2015.7333386

Pliuhin, V., Zablodskiy, M., Sukhonos, M., Tsegelnyk, Y., Piddubna, L. (2023). Determination of Massive Rotary Electric Machines Parameters in ANSYS RMxprt and ANSYS Maxwell. In: Arsenyeva, O., Romanova, T., Sukhonos, M., Tsegelnyk, Y. (eds) Smart Technologies in Urban Engineering. STUE 2022. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 536. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-20141-7_18

Zablodskiy, M. M., Pliuhin, V. E., Kovalchuk, S. I., & Tietieriev, V. O. (2022). Indirect field-oriented control of twin-screw electromechanical hydrolyzer. Electrical Engineering & Electromechanics, (1), 3–11. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2022.1.01

Gulbahce, Mehmet & Mcguiness, Daniel & Kocabas, Derya. (2018). Shielded axially slitted solid rotor design for high-speed solid rotor induction motors. IET Electric Power Applications. 12. https://doi.org/10.1049/iet-epa.2018.5210

Fan Z, Yi H, Xu J, Xie K, Qi Y, Ren S, Wang H. Performance Study and Optimization Design of High-Speed Amorphous Alloy Induction Motor. Energies. 2021; 14(9):2468. https://doi.org/10.3390/en14092468

Ochman A, Chen W-Q, Błasiak P, Pomorski M, Pietrowicz S. The Use of Capsuled Paraffin Wax in Low-Temperature Thermal Energy Storage Applications: An Experimental and Numerical Investigation. Energies. 2021; 14(3):538. https://doi.org/10.3390/en14030538

Pliuhin В., Zablodskiy М., Tsegelnyk Є., & Slovikovskyi О. (2022). Development of Imitation Model of an Electromechanical Energy Converter with a Solid Rotor in ANSYS RMxprt, Maxwell and Twin Builder . Lighting Engineering & Power Engineering, 61(1), 21–29. https://doi.org/10.33042/2079-424X.2022.61.1.03

Pliuhin В., Petrenko О., Tsegelnyk Є., Duniev О., Yehorov А., & Khudiakov І. (2022). Optimization of Electromechanical Energy Converters with a Solid Rotor Output Parameters in ANSYS RMxprt. Lighting Engineering & Power Engineering, 61(3), 74–85. https://doi.org/10.33042/2079-424X.2022.61.3.01

Cristian Ilioaia, Matthew P. Johnson, Peter Horton, Alexander V. Ruban, Induction of Efficient Energy Dissipation in the Isolated Light-harvesting Complex of Photosystem II in the Absence of Protein Aggregation, Journal of Biological Chemistry, Volume 283, Issue 43, 2008, Pages 29505-29512, https://doi.org/10.1074/jbc.M802438200

Diskin D, Tartakovsky L. Efficiency at Maximum Power of the Low-Dissipation Hybrid Electrochemical–Otto Cycle. Energies. 2020; 13(15):3961. https://doi.org/10.3390/en13153961

Xiao Zhang, Li-Dong Zhao, Thermoelectric materials: Energy conversion between heat and electricity, Journal of Materiomics, Volume 1, Issue 2, 2015, Pages 92-105, https://doi.org/10.1016/j.jmat.2015.01.001

M. Markovic and Y. Perriard, "An analytical solution for the torque and power of a solid-rotor induction motor," 2011 IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC), Niagara Falls, ON, Canada, 2011, pp. 1053-1057, https://doi.org/10.1109/IEMDC.2011.5994746

Screw Conveyor design calculations step by step, Engineering resources for powder processing industries. Access mode: https://powderprocess.net/Equipments%20html/Screw_Conveyor_Design.html

Screw conveyor capacity, Conveyor solutions. Access mode: https://www.kwsmfg.com/engineering-guides/screw-conveyor/screw-conveyor-capacity/

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-04-29

Як цитувати

Заблодський , М., & Плюгін, В. (2023). Конструктивні особливості агрегату шнекового для переробки сипких речовин. Світлотехніка, 62(1), 17–22. https://doi.org/10.33042/2079-424X.2023.62.1.03

Номер

Том 62 № 1 (2023): Світлотехніка та Електроенергетика

Розділ

Електроенергетика

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Світлотехніка та Електроенергетика

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

   Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).