2.4. Оборудование для обезвоживания картофельной мезги

Для обезвоживания картофельной мезги применяются вальцовые прессы.

Вальцовый пресс типа ZPE-1/1 (производительность по картофелю 130 т/сутки) (рисунок 2.19) состоит из: корпуса 1; двух, вращающихся навстречу друг другу, барабанов; штурвала 2 для регулирования зазора между барабанами, вала 3 с зубцами для измельчения отжатой мезги; приводов барабанов 4 и измельчающего вала 5.

Рисунок 2.19. Пресс для мезги ZPE-1/1

Принцип действия. Неотжатая мезга из питательного сборника самотеком поступает в корпус пресса, внутри которого вращаются два перфорированных барабана. Мезга сжимается ими, влага проходит внутрь барабанов и выводится наружу, отжатая мезга падает вниз в приемный бункер. Перед подачей мезги в питательный сборник пресса ее пропускают через барабанные или лопастные сита для снижения влажности до 91 ÷ 93%. При высокой влажности мезга протекает в зазор между барабанами и плохо отпрессовывается. Для повышения степени обезвоживания в сборник вносят известковое молоко. Влажность отжатой мезги – 72,8 ÷ 74,6%; частота вращения – барабана 4 мин^-1, измельчающего вала 47 мин^-1.

2.5. Методика расчета оборудования

Расчет гидравлического транспортера ведется по расходу жидкости V:

V = S · ν, м³/с (2.1)

где S – площадь поперечного сечения потока, м²;

ν – скорость движения жидкости (ν = 1÷1,5 м/с).

Потребная мощность N на привод соломоловушки определяется по эмпирической формуле:

N = 0,294 · b, кВт (2.2)

где b – ширина гидротранспортера, м.

Производительность G камнеловушки по картофелю определяется по формуле:

, т/сутки (2.3)

где V – полная вместимость камнеловушки, м³;

φ – коэффициент заполнения (φ = 0,7);

ρ – насыпная плотность водно-картофельной смеси (ρ = 1000 кг/м³);

ε – коэффициент эксплуатации (для непрерывно действующих ловушек ε = 1);

Р – количество водно-картофельной смеси в гидротранспорте (Р = 600 ÷ 700% к массе картофеля);

τ – продолжительность пребывания картофеля в ловушке, с.

Производительность картофелемойки G по картофелю:

, т/сут (2.4)

где V – полная вместимость моющей части картофелемойки, м³;

φ – коэффициент заполнения моющей части картофелем, φ = 0,8;

ρ – насыпная плотность картофеля (для одноуровневых моек - ρ = 420÷450 кг/м³; для комбинированных моек – для отделения с высоким уровнем воды ρ₁ = 450÷500 кг/м³, для отделения с низким уровнем воды ρ₂ = 270÷300 кг/м³);

ε – коэффициент использования картофелемойки;

τ – продолжительность пребывания картофеля в мойке (для одноуровневых моек τ = 1200 ÷ 1500 с; для комбинированных моек – τ₁ = 300÷600 с,

τ₂ = 900÷1200 с).

Производительность перебрасывающих и выбрасывающих ковшей G₁ по картофелю:

, т/сутки (2.5)

где m – число ковшей, шт;

V_к – полная вместимость ковша, м³;

 - коэффициент заполнения ковша,  = 0,7;

n – частота вращения ковшей, мин^-1.

Расход свежей воды, поступающей в картофелемойку:

, % к массе свеклы (2.6)

где q – количество свеклы на 1 м³ полезной вместимости картофелемойки, кг/м³;

 – продолжительность пребывания картофеля в мойке (зависит от длины гидротранспортера), с;

₁ – продолжительность пребывания воды в мойке (зависит от степени загрязненности картофеля), ₁ = 600 ÷ 1200 с.

Производительность картофелетерочной машины по картофелю:

, т/час (2.7)

где F – площадь поверхности барабана, проходящая за 1 час мимо питательной горловины, м²;

R – удельная часовая производительность 1 м² площади поверхности барабана, проходящей мимо горловины, R = 0,1 · 10^-3 ÷ 0,13 · 10^-3 т/(м² · ч);

d – диаметр пильной поверхности барабана, м;

в – ширина рабочей части барабана, м;

n – частота вращения барабана, мин^-1.

Мощность на привод машины ПКИ определяется по эмпирической формуле:

, кВт (2.8)

где G – производительность по картофелю, т/час;

D_р – максимальный диаметр ротора – измельчителя, м;

V_р – окружная скорость точки наибольшего диаметра ротора, м/с:

, м/с (2.9)

где n – частота вращения ротора, мин^-1.

Наибольшее применение в картофеле - крахмальном производстве нашли осадительные центрифуги, работа которых определяется фактором разделения Ф; характеризующим интенсивность осаждения частиц:

(2.10)

где а- центростремительное ускорение, м/с ² ;

q – ускорение свободного падения, м/с² .

Производительность осадительных центрифуг ОГШ определяется по следующей формуле:

G = [3,5 D²_сл L_сл (p-p_c ) ^. d^{2 .}n² ] /μ , м³/час (2.11)

где D_сл и L_сл – соответственно диаметр и длина сливного цилиндра , м; p и p_с – соответственно плотности частиц и суспензии, кг/м³;

d – диаметр наименьших осаждаемых частиц, м; n- частота вращения наружного барабана, мин.^-1;

μ – вязкость среды, Па ^. с.

Общая потребная мощность для привода непрерывно-действующей осадительной центрифуги:

N = N_в + N_о + N_т.б. + N_т.ш + N _т.у + N_т.п + N_т.в , кВт (2.12)

где N_в – мощность, потребная на выброс осадка и фугата, кВт ;

N_о – мощность, потребная на транспортирование осадка к выгрузочным окнам , кВт ,

N_т.б. – мощность, потребная на преодоление сил трения продукта о барабан; кВт;

N_т.ш – мощность потребная на преодоление сил трения осадка о шнек, кВт;

N _т.у – мощность, потребная на преодоление трения в уплотнениях, кВт;

N_т.п – мощность ,потребная на преодоление трения в подшипниках , кВт;

N_т.в – мощность потребная на преодоление трения барабана о воздух, кВт.

Производительность гидроциклона обычной конструкции:

, м³/час (2.13)

где К - коэффициент расхода входного сопла;

d_o – эквивалентный диаметр входного сопла, м;

Р - давление суспензии на входе в гидроциклон, кПа.

Коэффициент К зависит от отношения диаметров ходного Δ_о, верхнего Δ₁ и нижнего Δ₂ сопел к диаметру D цилиндрической части гидроциклона и определяется как:

(2.14)

Производительность вальцового пресса по отпрессованному продукту:

, кг/с (2.15)

где D – диаметр барабана, м;

n – частота вращения барабана, мин^-1;

l – длина барабана, м;

b – ширина щели между барабанами, м;

ρ – насыпная плотность отпрессованного продукта кг/м³;

К – коэффициент неравномерности загрузки.