Расчетная часть
Расчетная производительность сепаратора Мm (м3/с) при различной частоте вращения барабана определяется по формуле
, (1.18.1)
где n – частота вращения барабана, об/с; z – число тарелок; - угол наклона образующей тарелки, …°; R, r – большой и малый расчетные радиусы тарелки, м; d – диаметр жирового шарика, м; d = (3…5) 10-6 м; t – температура молока, °С.
Рассчитайте фактическую производительность сепаратора Mф (м3/с)
, (1.18.2)
Сравните расчетную и фактическую производительности сепаратора при различной частоте вращения и в случае несоответствия объясните причину.
Определите расчетную мощность, затрачиваемую на привод барабана Nб (Вт) в период установившегося режима
, (1.18.3)
где N1 – мощность, затрачиваемая на придание кинетической энергии выводимым фракциям молока, Вт; N2 – мощность, затрачиваемая на преодоление трения о воздух, Вт; N3- мощность, затрачиваемая на трение в приводном механизме и уплотнительной манжете, Вт (N3 =3 Вт); N4 – мощность, затрачиваемая на встроенные насос и напорный диск, Вт (N4 =0);
, (1.18.4)
где
-
экспериментальный коэффициент, (
=
1,1... 1,2);
-
плотность молока, кг/м3
(
=
1020 кг/м3);
- угловая
скорость вращения барабана, рад/с; Rвт
-
расстояние от оси барабана до торца
отверстия регулировочного винта, м;
,
(1.18.5)
где
-
экспериментальный коэффициент (
=
0,15);
- плотность воздуха (
=
1,3 кг/3);
п –
частота вращения барабана, об/с; rб
– наружный
радиус барабана, м.
Определите мощность на привод в период холостого установившегося режима Nх (Вт)
, (1.18.6)
При работе сепаратора в режиме сепарирования Np (Вт) мощность на привод определяется зависимостью
(1.18.7)
Фактическую мощность Nф (Вт) определите по формуле
, (1.18.8)
где U и I - напряжение и ток.
Сравните расчетную и фактическую мощности на привод сепаратора при холостом и рабочем ходе и в случае несоответствия объясните причину.
Графическая часть
Представьте в виде графиков зависимости теоретической Mm, и теоретической Mф производительности, а также мощностей Nх, Nр , Nф от скорости вращения барабана сепаратора п и получите аналитические зависимости Mm=f(n), Мф=f(n); Nх=f(n); Nр=f(n); Nф=f(n) .
Выполните чертеж сборочной единицы, входящей в состав сепаратора (барабан, поплавковая камера, приемно выводное устройство) и составьте спецификацию в соответствии с требованиями ЕСКД.
Информация к размышлению
1. Что такое сепарирование?
а) разделение неоднородных жидких сред;
б) соединение неоднородных жидких сред;
в) перемешивание жидких сред;
г) комбинированное воздействие на жидкие среды.
2. Объясните физический смысл фактора разделения?
а) во сколько раз центробежная меньше силы тяжести?
б) во сколько раз центробежная больше силы тяжести;
в) на сколько меньше центробежная сила;
г) на сколько больше силы тяжести.
3. Какие факторы влияют на величину производительности сепаратора?
а) частота вращения барабана, число тарелок, радиус тарелок, угол наклона тарелок;
б) диаметр барабана, размер корпуса, число тарелок;
в) длина барабана, размер тарелок, угол наклона тарелок;
г) частота вращения барабана, размер барабана.
4. Какое влияние оказывает поплавковая камера на пропускную способность сепаратора-сливкоотделителя?
а) никакого; б) повышает; в) снижает.
Дайте предложения по развитию конструкции рассмотренного в работе оборудования с целью повышения эффективности технологического процесса.