М іністерство аграрної політики та продовольства україни

ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕХАНІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра

«Технічні системи технологій

тваринництва»

МАШИНИ, ОБЛАДНАННЯ ТА ЇХ ВИКОРИСТАННЯ

В ТВАРИННИЦТВІ

Методичні вказівки до лабораторної роботи №23

на тему: «ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СЕПАРАТОРА-ВЕРШКОВІДОКРЕМЛЮВАЧА»

для студентів ОКР «Бакалавр» напряму 6.100102 – «Процеси,

машини та обладнання агропромислового виробництва»

2012

Машини, обладнання та їх використання в тваринництві. Методичні вказівки до лабораторної роботи №23 для студентів ОКР «Бакалавр» напряму 6.100102 – «Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва» - Таврійський державний агротехнологічний університет, 2012. – 30 с.

Розробили

Рецензент

Розглянуто і схвалено до перезатвердження на засіданні кафедри ТСТТ, протокол № 6 від 21 листопада 2012 р.

Схвалено і рекомендовано до впровадження в навчальний процес методичною комісією механіко-технологічного факультету, протокол

№ 3 від 22 листопада 2012 року.

.

Експериментальне дослідження сепаратора-вершковідокремлювача Методичні вказівки до лабораторної роботи № 23

МЕТА РОБОТИ

Освоїти методику теоретичного і експериментального визначення енергетичних і експлуатаційних показників роботи молочного сепаратора

1 ВКАЗІВКИ З ПІДГОТОВКИ ДО РОБОТИ

1.1 Завдання на самостійну підготовку до роботи

1.1.1 Вивчити основи технології первинної обробки молока (1, с. 538...539);

1.1.2 Ознайомитись з технологічними схемами виробничих ліній первинної обробки молока на фермах (1, c. 540...542);

1.1.3 Ознайомитись з основами теорії і розрахунком молочного сепаратора (1, с.551...554).

1.2 Питання для самопідготовки

1.2.1 Для чого молоко піддають первинній обробці?

1.2.2 Назвіть основні технологічні операції первинної обробки молока і їх призначення

1.2.3 Назвіть існуючі технологічні схеми первинної обробки молока

1.3 Рекомендована література

1 Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. – Л.: Колос, 1978 - 560 с.

2 Технічний паспорт 93027 сепаратора-вершковідокремлювача "Мотор-Січ-500" УОР-181 К - 01.

2 ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ

2.1 Програма роботи

2.1.1 Визначити розрахунковим шляхом та експериментально потужність приводу і продуктивність сепаратора;

2.1.2 Проаналізувати дійсні і теоретичні значення потужності на всіх режимах роботи сепаратора;

2.1.3 Побудувати графік зміни потужності в пусковий період роботи сепаратора;

2.1.4 Зробити висновки по роботі.

2.2 Теоретичні відомості

Потужність електродвигуна приводу сепаратора розраховується по величині пускової потужності і часу розвантажування барабана. Час розвантажування для сепараторів продуктивністю 500...1000 л/год складає 60...180 с (можна приймати за фактичним часом розгону). Розгін проводиться за допомогою муфти пробуксовки, вбудованої в приводний механізм. Розраховують пускову потужність сепаратора за формулою

, (1)

де N_в – потужність на подолання тертя барабана об повітря, кВт;

 – к.к.д. механізму сепаратора, рівний  = 0,80-0,85;

N_розг – середня розгінна потужність, необхідна для надання

барабану кінетичної енергії під час розгону, кВт.

, (2)

тут І – момент інерції барабана сепаратора, рівний 0,045 кг.м²;

 – кутова швидкість барабана 1046,67 хв.^-1;

t – час розгону барабана.

Підрахунок потужності на подолання тертя барабана об повітря проводиться за формулою

, (3)

де С = 0,03 – постійний коефіцієнт;

 =1,2 кг/м³ – щільність повітря при Т = 293°Т;

V – колова швидкість барабана, м/с;

F – площа бічної поверхні барабана, м².

Величину бічної поверхні барабана обчислюють за формулою

(4)

Потужність, необхідна для роботи сепаратора на холостому ході, визначається за формулою

, (5)

d = 50 мм rо =24 мм с = 93 мм Д = 180 мм Н1 = 32 мм Н2 = 43 мм Н= 90 ми

Рисунок 1 - Основні розміри барабана сепаратора

Далі розраховується потужність робочого ходу сепаратора за формулою

, (6)

де N_с – потужність, яка необхідна на подолання гідравлічних

опорів у барабані і надання кінетичної енергії рідині, що

викидається, кВт

, (7)

де  – коефіцієнт, що враховує напрямок струменя, рівний 1,1;

Q – продуктивність сепаратора, кг/год;

п – частота обертання барабана, п =166,6 с^-1;

r_о – відстань від осі обертання до центру вихідного

отвору, м, (рисунок 1).

Теоретична продуктивність сепаратора визначається за формулою

, (8)

де  – технологічний к.к.д. барабана;

Z – число тарілок у барабані, 27...30 шт.;

V – розрахунковий об'єм барабана, см³;

n – частота обертання барабана, 10000 хв^-1;

 – розділяємість молока, с.

Розділяємість молока розраховується за формулою

, (9)

де р_п – щільність плазми молока, г/м;

р_ж – щільність жирових кульок, кг/м;

_n – динамічна в'язкість плазми, Пас;

r – радіус жирової кульки, рівний (0,6...0,7)10^-6;

Т_м – температура молока, що сепарується, ⁰К;

Т_м = 308...313.

Розрахунковий обсяг барабана, см³ , дорівнює

, (10)

де Н_т – висота тарілки, Н_т = 6,5 см;

Д_п – приведений діаметр барабана, см, визначається за формулою

, (11)

тут Д_т, d_т – максимальний і мінімальний діаметри тарілки, Д_т =13,8 см, d_m = 4,7см.