5. Обробка результатів досліджень

1. Для максимаьної продуктивності сепаратора розрахувати фактор розділення і мінімальний розмір частинок.

2. За формулою (1) або (7) в залежності від типу сепаратора визначити теоретичну продуктивність сепаратора.

3. За формулою (2) розрахувати технологічний, к.к.д. сепаратора.

4. Визначити степінь очистки, яку забезпечує сепаратор.

6. ЗМІСТ ЗВІТУ

1. Мета роботи.

2. Принципова схема експериментальної установки.

3. Ескіз тарілки барабана сепаратора з необхідними розмірами.

4. Ескіз вузла сепаратора.

5. Результати вимірів і розрахунків.

6. Графік виходу сепаратора на робочий режим.

7. Графік залежності продуктивності від тиску.

8. Висновки.

7. Контрольні запитання

1. Основні типи сепараторів, які застосовуються в молочній і консервній промисловості.

2. Фактор розділення сепаратора.

3. Будова і принцип дії сепаратора-освітлювача.

4. Будова і принцип дії сепаратора-розділювача.

5. Схеми основних вузлів сепаратора.

6. Основні розрахункові залежності.

7. Техніка безпеки при експлуатації сепараторів.

8. Порядок пуску і зупинки сепараторів.

Рекомендована література

1. В.Д.Сурков, Н.Н.Липатов, Ю.П.Золотин. Технологическое оборудование предприятий молочной промьішленности.-— М.: Леткая й пищевая промьшіленность, 1983.— 432с.

2. Дикис М.Я., Мальский А.Н. Оборудование консервних заводов.— М.: Пищепромиздат, 1973.— 423с.

3. Гусаковский З.П., Очкин В.А. Технологическое оборудование консервного производства.— М.: Пищевая промьішленность, 1970.— 400с.

4. Гореньков З.С., Бибергас В.Л. Оборудование консервного производства.— М.: Агропромиздат, 1989.— 255с.

5. Н.Н.Липатов. Руководство к практическим й лабораторним занятиям по курсу оборудования предприятий молочной промьішленности.— М.: Пищевая промьішленность, 1978.— 288с.

6. Волчков И.И. Сепаратори для молока й молочних продуктов.— М.: Пищевая промьішленность, 1975.— 216с.

7. Ростросса М.К., Мордвинцева П.В. Курсовое й дипломнеє проектирование предприятий молочной промьішленности.— М.: Агропромиздат, 1989.— 303с.

8. Гальперин Д.М. Оборудование молочних предприятий: монтаж, наладка й ремонт. Справочник.— М.: Агропромиздат, 1990.— 352с.

9. Краснокутский Ю.В., Панченко Ю.Б. Машиньї й оборудование для получения цельномолочной продукции.— М.: Росагропромиздат, 1990.— 254с.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

Дослідження роботи відцентрового насоса. Побудова робочої характеристики відцентрового насоса

МЕТА. Вивчити будову, принцип роботи, особливості експлуатації та робочі характеристики відцентрового насоса.

1. Теоретичні відомості

Відцентрові насоси в молочній промисловості мають надзвичайно широке застосування. Вони використовуються:

- для транспортування малов'язких продуктів (молока, сироватки, маслянки, перегону, технологічної води) температурою не більше 90°С;

• для переміщення продукту через апарати при тепловій та інших видах обробки;

• для регулювання продуктивності ліній і апаратів (за рахунок зміни опору на нагнітальному трубопроводі);

Основним робочим органом насосу (рисунок 1) є лопатеве колесо З, розміщене в корпусі 1. Корпус має отвір для підводу рідини до лопатевого колеса та отвір для відводу потоку рідини від нього.

Рисунок 1. - Відцентровий насос для молока.

Робоче колесо являє собою камеру з двома дисками, в якій розміщені лопаті 6, що утворюють криволінійні канали для проходження рідини.

В камеру робочого колеса рідина поступає через отвір в центрі одного диска і виходить з каналу 7 по кругу. Вхідний отвір 4 з'єднаний зі всмоктуючим трубопроводом. При обертанні робочого колеса, заповненого молоком, виникає

силова взаємодія потоку з робочим колесом, в результаті чого продукту надається обертового і поступального руху в каналах. Далі молоко нагнітається в кільцевий або спіральний канал 8 всередині корпусу, після якого потрапляє в нагнітальний патрубок 5. При виході молока з робочого колеса в ньому створюється вакуум, що забезпечує неперервне поступлення нових порцій молока. Внаслідок цього відцентровий насос не може створювати розрідження і всмоктувати рідину, якщо всмоктуючий трубопровід заповнено повітрям. Обов'язковою умовою роботи відцентрового насосу є початкове повне заповнення корпусу і всмоктуючого трубопроводу рідиною.

Приріст енергії потоку рідини в робочому колесі залежить від швидкості протікання потоку, швидкості обертання колеса, його розмірів і форми. При постійному числі обертів кожному значенню продуктивності відповідає певний напір.

Основними параметрами, які характеризують роботу відцентрового насосу є:

• подача (Q) - кількість рідини, яка подається за одиницю часу (л/год, м³/год);

• напір (Н) - максимальна висота, на яку насос може підняти продукт (м) або тиск, який створює насос

P = H·ρ·g; (1)

- потужність (N) - кількість енергії, яка необхідна для того, щоб для даної кількості рідини створити напір Н:

N_T = Q·P. (2)

Дійсна потужність буде більша від теоретичної:

N = N_T/η_н (3)

де η_н=η_об·η_г·η_мех коефіцієнт корисної дії насосу;

η_об — обіємний коефіцієнт корисної дії, враховує втрати продуктивності при протіканні рідини через зазори і сальники насосу;

η_г — гідравлічний коефіцієнт корисної дії, враховує втрати напору при русі рідини через насос;

η_мех — механічний коефіцієнт корисної дії, характеризує втрати потужності на механічне тертя в насосі.

Характеристикою відцентрового насосу називається крива, яка визначає взаємозв'язок об'ємної подачі з напором, потужністю і к.к.д. насосу (Q = f(H), Q = f(η), N = f(H)). Характеристика відцентрового насосу (рисунок 2) приводиться в технічному паспорті.

Рисунок 2.- Характеристики відцентрового насосу МЦС12-10 Таблиця 1.- Марки і технічна характеристика відцентрових насосів.

	Подача,	Напір,	Абсолют-	Допусти-	η|, %,	Частота	Потуж-
Типорозмір насосу	л/с	м	ний тиск	мий каві-	не	обертання	ність
(по ГОСТ 3347-75)	(м3/год)		на вході	таційний	менше	робочого	елект-
			в насос,	запас, м,		колеса, с	родви-
			МПа, не	не більше		(об/хв)	гуна,
			більше				кВт
Г2-ОПА(36-1Ц1,8-12)	1,8(6,3)	12,5	0,05	4,8	55	46,9(2815)	0,8
Г2-ОПБ (36-1 Ц2, 8-20)	2,8 (10)	20	0,05	5Д	50	47,8 (2860)	1,5
Г2-ОПВ(36-1Ц2, 8-31)	2,8 (10)	31,5	0,05	5,1	40	^ 48 (2880)	3
50МЦ25-31 (50-1ІД7, 1-	7,1 (25)	31,5	0,05	5,3	55	48,3 (2900)	5,5
31)
75МЦ50-31 (75-1Ц14, 0-	14(50)	31,5	0,06	6,2	60	48,6 (2920)	10
31)
Е8-38МЦС13-10(36/ЗЦЗ,	3,5 (12)	10	0,03	3,7	ЗО	47,25 (2835)	1,1
5-Ю)
Г2-ОПД (50-ЗЦ7, 1-20)	7,1(25)	20	0,03	2,8	ЗО	48,5 (2910)	5,5
Г2-ОПГ (75-2ЦЗ, 5-3)	3,5(12)	3	—	—	50	15,5(930)	1,1
Г2-ОПЕ (75-2Ц7, 1-3)	7,1 (25)	3	—	—	50	15,5 (930)	2,2

В молочній промисловості в основному використовуються три типи відцентрових насосів:

1. несамовсмоктуючі;

2. для перекачування сирного зерна;

3. самовсмоктуючі.

1) нагнітальний патрубок; 2) передні ніжки; 3) затяжний замок; 4) кожух; 5) електродвигун;

6) кронштейн; 7) наконечник; 8) затяжне кільце; 9), -13) ущільнюючі кільця; 10) диск; 11)

кришка; 12) робоче колесо) 14) гайка; 15) наконечник трубний; 16) прокладка; 17) накидна

гайка; 18) всмоктуючий патрубок; 19) задня ніжка; 20) прокладка; 21) кільце ущільнення; 22)

гайка спеціальна; 23) манжета; 24) втулка підп'ятника ущільнення; 25) штифт; 26) пружина;

27) диск-відбійник.

Рисунок 3.- Відцентровий електронасос Г2-ОПА (Г2-ОПБ, Г2-ОПВ).

1) робоче колесо; 2) нагнітальний патрубок; 3) електродвигун; 4) стакан; 5), 12) ущільнюючі

кільця; 6) баранцева гайка; 7) кришка; 8) корпус; 9) всмоктуючий патрубок; 10) накидна

гайка; 11) трубний наконечник; 13) гайка; 14) наконечник; 15) відкидний болт; 16) втулка;

17) штифт; 18) вал електродвигуна; 19) пружина; 20) манжета; 21) графітове кільце; 22)

прокладка; 23) отвори; 24) відбиваючий диск.

Рисунок 4.- Відцентровий насос 50МЦ25-31(75МЦ50-31).

При маркуванні відцентрових насосів спочатку вказуються діаметри вхідного і вихідного патрубків, потім подача в м³/год і напір в м вод. ст. Якщо насос самовсмоктуючий, то в маркуванні вказується літера "С". Наприклад:

• 36МЦ10-20 - насос відцентровий для молока діаметром вхідного і вихідного патрубка 36 мм, подача 10 м³/год і напором 20 м вод.ст.

• Е8 - 36МЦС13-10 - насос відцентровий самовсмоктуючий для молока діаметром вхідного і вихідного патрубка 36 мм, подача 13 м³/год і напором 10 м вод.ст.

Технічна характеристика відцентрових насосів приведена в таблиці 1. Для подачі молока і близьких до нього по в'язкості продуктів при температурі

не більше 90°С використовуються насоси Г2-ОПА, Г2-ОПБ, Г2-ОПВ консольно-блочного типу (рисунок 3).

Електронасоси марок 50МЦ25-31 і 75МЦ50-31 служать для перекачування молока при температурі до 80°С. Робоче колесо насосу (рисунок 4) представляє собою закритий диск з шістьома отворами, розміщеними під кутом дотично до внутрішнього отвору. Канали мають нахил в бік, протилежний до напрямку обертання колеса.

Самовсмоктуючий насос Е8-36МЦС13-10 використовується для подачі молока порціями. При температурі рідини від 50 до 90°С насос працює під заливом.

Насос Г9-ОПД служить для перекачування молока при температурі не більшій за 60°С. Він працює без заливу всмоктуючого трубопроводу.

Особливістю конструкції самовсмоктуючих насосів (рисунок 5) є наявність повітровідцілювача. Повітровідділювач має форму циліндра з нагнітальним патрубком на осі. До нього з'єднувальною муфтою 4 приєднується нагнітальний трубопровід. Сопло 9 своїм нижнім кінцем охоплює частину робочого колеса, в результаті чого в сопло нагнітається рідина. До кришки 13 насосу прикріплений спеціальний зігнутий всмоктуючий патрубок 5, який при роботі направлений вверх. В результаті використання повітровідділювача, сопла і спеціального всмоктуючого патрубка насос набуває всмоктуючу здатність.

Принцип дії насосу наступний. Перед початком роботи насос заповнюють рідиною до рівня всмоктуючого патрубка. При обертанні робочого колеса в перший момент рідина відкидається до периферії і через сопло поступає в повітровідділювач, з якого по зазору між соплом і патрубком протікає в робочу камеру насосу. В робочій камері створюється вакуум, в неї засмоктується повітря з трубороводу і утворюється повітряно-рідинна суміш, яка поступає в повітровідділювач. Тут рідина відділяється від повітря і поступає назад в камеру насоса, а повітря витісняється через нагнітальний трубопровід.

Відцентровий насос Г2-ОПГ і Г2-ОПЕ служать для перекачування сирного зерна разом із сироваткою із сирних ванн і сировиготовлювачів на формуючі пристрої. Насоси створюють невеликий тиск, забезпечують мінімальну механічну дію на продукт. З цією метою отвори всмоктуючого і нагнітального патрубка виконані великого діаметру, а робоче колесо обертається з швидкістю 950 об/хв (меншою, ніж в інших відцентрових насосах) і має п'ять широких лопатей.

1) електродвигун; 2) кожух; 3) повітровідцілювач; 4), 8), 15) з'єднувальні муфти; 5) всмоктуючий патрубок; 6) передня ніжка; 7) задня ніжка; 9) сопло; 10)затискний гвинт; 11) затискне кільце; 12) ущільнююче кільце; 13) кришка; 14), 27) манжети; 16) гайка; 17) робоче

колесо; 18) шарнір кільця; 19) корпус; 20) кронштейн; 21) наконечник; 22) диск; 23)

нерухоме кільце; 24) гумове кільце; 25) рухоме кільце; 26) обойма пружини; 28) пружина.

Рисунок 5.- Відцентровий самовсмоктуючий насос Е8-36МЦС13-10: