Soğan arpacığının temizlenmesi ve sınıflandırılmasında kullanılacak akışkan yatak ortamlı bir makine prototipinin geliştirilmesi üzerine bir araştırma

Abstract

ÖZET DOKTORA TEZİ SOĞAN ARPACIĞININ TEMİZLENMESİ VE SINIFLANDIRILMASINDA KULLANILACAK AKIŞKAN YATAK ORTAMLI BİR MAKİNE PROTOTİPİNİN GELİŞTİRİLMESİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA TÜRKAN AKT AŞ Trakya Üniversitesi Tekirdağ Ziraat Fakültesi Tarım Makinalan Bölümü Araştırma Görevlisi Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinalan Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Bahattin AKDEMİR 2000, Sayfa: 142 Jüri: Üye Danışman Üye Üve Üve Prof. Dr. Poyraz ÜLGER Prof. Dr. Bahattin AKDEMİR Prof. Dr. Birol KAYİŞOĞLU Doç. Dr. Ahmet ÇOLAK Doç. Dr. Levent ARIN Bu çalışmada, soğan arpacığının yoğunluklarına göre temizlenmesi ve sınıflandırılması amacıyla mekanik bir makine yerine kum akışkan olarak adlandırılan hava akımının kullanıldığı akışkan yatak ortamlı bir ayırıcının tasarımı ve uygun prototipn imalatı amaçlanmıştır. Böylece tohumluk olarak kullanılacak arpacığın yoğunluğuna göre ayrılmasıyla dikim işlemi için daha kaliteE arpacıkların elde edilmesi gerçekleşecektir. Çalışmada materyal olarak Trakya Bölgesinde soğan üreticilerinin arpacıkları temizlemek ve sınıflandırmak için kullandıkları mekanik makine ve akışkan yatak ortamlı prototip makine kullanılmıştır. Bu makkalann temizleme ve sınıflandırma etkinlikleri ve güç tüketimleri saptanmıştır. Araştırmada öncelikle akışkan yatak ortamlı ayırıcının tasarım parametrelerim belirlemek amacıyla ürünün fiziksel özellikleri, aerodinamik özellikleri ve yığın halinde oluşturdukları akışkan yataktaki özellikleri belirlenmiştir. Çalışmada, akışkan yataklı ayrıcının performansım ortaya koymak amacıyla, besleme miktarı, titreşim stroku, ayırma kanalı içerisinde kullanılan delikli plakanın delik çapı bağımsız parametreler olarak seçilmiştir. Denemeler gerçekleştirilmeden önce, vantilatör ünitesinin ayırma ünitesi içince yarattığı hava akımının özellikleri belirlenmiş ve vantilatörün ayar kademeleri saptanmıştır. Denemeler sonucunda bağımsız parametrelere bağlı olarak prototip makinanın temizleme ve sınıflandırma etkinlikleri saptanmıştır. Prototip makinanın denemeleri, ön denemeler sonucu elde edilen optimum koşullarda gerçekleştirilmiştir. Bu koşullar, titreşim frekansının 12 s`1 ve eğimin %8 olduğu koşullardır. Prototip makinanın güç tüketimi; fanın yüklenme derecesine bağlı olarak artmıştır. Güç tüketimi farklı yüklenme koşullarında fan klapesinin kapalı olduğu durumda minimum 3.8 kW ve maksimum yüklenme koşulunda ise 7. 16 kW olarak saptanmıştır (10. Ayar kademesinde). Akışkan yataklı arpacık temizleme ve sınıflandırma makinasında en yüksek temizleme etkinliğine (üç tekerrür ortalaması: %82) 2 mm delik çaplı delikli plaka, 10 kg/0.408 m2 besleme miktarı (hava akımının etkili olduğu ve materyal yığınının verildiği delikli plakanın yüzey alam 0.408 m2 dir) ve 40 mm strok kullanılması durumunda ve en yüksek sınıflandırma etkinliğine ise (üç tekerrür ortalaması: %73) 2 mm delik çaplı delikli plaka, 10 kg/0.408 m2 besleme miktarı ve 60 mm strok kullanılması durumunda ulaşılmıştır.m Akışkan yataklı arpacık temizleme ve sınıflandırma makinasında en düşük temizleme etkinliğine (üç tekerrür ortalaması: %54) 6 mm delik çaplı delikli plaka, 10 kg/0.408 m2 besleme miktarı ve 20 nm strok kullanılması durumunda ve en düşük sınıflandırma etkinliğine ise (üç tekerrür ortalaması: %62) 6 mm delik çaplı delikli plaka, 10 kg/0.408 m2 besleme miktarı ve 60 mm strok kullanılması durumunda ulaşılmıştır. Makinamn temizleme ve sınıflandırma etkinliğinin her ikisini de etkileyen en önemli faktör delikli plakanın delik çapı slarak bulunmuştur. Sonuçta arpacıkların yemeklik olarak pazarlanması amacıyla temizleme ve sınıflandırma yapılması durumunda mekanik arpacık temizleme ve sınıflandırma makinasının, tohumluk olarak kullamlması amacıyla temizleme ve sınıflandırma yapılıyorsa akışkan yatak ortamlı makinsmn kullanılması önerilmiştir. ANAHTAR KELİMELER; Soğan arpaca, aerodinamik özellikler, akışkan yatak ortamı, vantilatör, ayırma ünitesi.

IV SUMMARY PkD. Thesis A Research on Development of A Machine Prototype with Fluidized Bed Medium for Cleaning and Sorting of Onion Sets Türkan AKTAS Trakya University Tekirdağ Agricultural Faculty Research Assistant Trakya University The Institute of Natural and Applied Sciences Agricultural Machinary Mainscience Section Supervisor. Prof. Dr. Bahattin AKDEMİR 2000, Page: 142 Jury: Prof. Dr. Poyraz ULGER Prof. Dr. Bahattin AKDEMİR Prof Dr Birol KAYISOGLU Assoc. Prof. Dr. Ahmet COLAK Assoc-Prof. Dr. Levent ARIN The objective of this study is to design and suitable prototype construction of fluid bed separator that is work with air stream that is called as dry fluid instead of mechanical machine. In this way, it was realized that high-quality onion sets that are used as seed in onion growing.In research, mechanical cleaning and sorting machine that is used nowadays by onion producer at Trakya Region and prototype machine with fluidized bed medium were used as materials. Effective of cleaning and sorting of this machines and power consumption were determined. In this research, firstly, physical properties of agricultural materials, aerodynamic properties of agricultural materials and properties of mass in fluidized bed medium were determined. Then, a prototype machine was developed with using this data. In research, for stating performance of prototype machine; feeding amount, slope of perforated sheet-iron, vibration stroke and diameter of holes at perforated sheet-iron were selected as independent parameters. Before trials were performed, properties of air stream that was formed by ventilator unit in separation unit and adjusting degree of ventilator mat were determined. At result of trials, effective of cleaning and sorting of prototype machine were determined related with independent parameters. Trials of prototype machine were performed at optimum conditions that were obtaining after primary trials. This conditions were 12 s`1 vibration stroke and 8 % slope of separation section. Power consumption of prototype machine increasing with increasing of ventilator adjusting degree. It is determined as minimum kW 3.8 at closed position and maximum 7,16 kW (at 10* adjusting degree). Maximum cleaning effective of prototype machine was estimated as 82 % at 2 mm diameter of perforated sheet-iron, 10 kg/0.408 m2 feeding amount and 40 mm stroke. Maximum sorting effective of prototype machine was estimated as % 73 at 2 mm diameter of perforated sheet-iron, 10 kg/0.408 m2 feeding amount and 60 mm stroke. Minimum cleaning effective of prototype machine was estimated as 54 % at 6 mm diameter of perforated sheet-iron, 10 kg/0.408 m2 feeding amount and 20 mm stroke. Minimum sorting effective of prototype machine was estimated as % 62 at 6 mm diameter of perforated sheet-iron, 10 kg/0.408 m2 feeding amount and 60 mm stroke. It was determined that the most important parameter that is affect to cleaning and sorting effective was diameter of perforated sheet-iron.VI At result, it was proposed that mechanical cleaning and sorting machine can use for situation that onion sets are prepare for marketing as a food and prototype cleaning and sorting machine can use for situation that onion sets are prepare for onion growing as seed. Key words: Onion sets, aerodyıranic properties, fluidized bed medium, ventilator, separation unit.