М ИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ – МСХА имени К.А.ТИМИРЯЗЕВА

(ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А.ТИМИРЯЗЕВА)

____________________________________________________________________

Технологический факультет

Кафедра Процессы и аппараты перерабатывающих производств

В.К. Григорьева

Расчет процесса разделения неоднородной системы под действием центробежной силы в аппарате периодического действия

Текстовая документация КП 190302 30 ОПД 01 04 19ПЗ

Направление подготовки 19.03.02 – Продукты питания из растительного сырья

Автор проекта:

_____________ Григорьева В.К.

«__» ________ 2019 г.

Дата регистрации на кафедре ___________

Допущен к защите

Руководитель проекта:

_____________Бредихин С.А.

«__» _________2019 г.

Оценка ___________________

Дата защиты_______________

Москва 2019

Задание на курсовой проект

Студент Григорьева Валерия Константиновна

Тема курсового проекта Расчет процесса разделения неоднородной системы под действием центробежной силы в аппарате периодического действия

Исходные данные: Вместимость аппарата G = 6000 кг; продолжительность процесса  = 4 ч, концентрация дисперсной фазы: в исходной системе y_c = 3 %, после разделения y_ж = 0,3 %, в осадке y_о = 60 %; плотность исходной системы ₁ = 2400 кг/м³; плотность дисперсной фазы ₂ = 1200 кг/м³; средний размер частиц дисперсной фазы d = 18 мкм; коэффициент динамической вязкости исходной системы  = 2,410^-3 Пас, l/b=1,5, , n=1600 об/мин.

Содержание:

I. Пояснительная записка

Введение

1. Описание технологической линии производства пастеризованного питьевого молока и сливок

2. Анализ технических решений конструкции сепараторов

3. Технологический расчет

3.1. Материальный расчет

3.2. Определение скорости осаждения

3.3.Расчет процесса центробежного разделения

4.Заключение

5. Список источников информации

Приложение: Спецификации

II. Перечень графического материала

Листа форматом А1: 1. Машинно-аппаратная и технологическая схема производства пастеризованного питьевого молока и сливок – один лист форматом А1

Дата выдачи задания «___»________________2019 г.

Руководитель курсового проекта С.А. Бредихин _________ «__»________2019 г

Задание принял к исполнению В.К. Григорьева____________ «__» _______2019 г

Москва 2019

Аннотация

Данный курсовой проект посвящен разбору процесса разделения неоднородной жидкости под действием центробежной силы в аппарате прерывного действия. Написан на 28 листах, содержит 3 рисунка, 1 чертеж на формате А1. Подробно разобраны следующие главы:

1) Описание технологической линии производства пастеризованного питьевого молока и сливок

2)Анализ технических решений конструкции сепараторов

3)Технологический расчет

Содержание

Задание на курсовой проект………………………………………………………...2

Аннотация……………………………………………………………………………3

Введение……………………………………………………………………………..4

1. Описание технологической линии производства пастеризованного питьевого молока и сливок……………………………………………………………………7

2.Анализ технических решений конструкции сепараторов ……………………...12

2.1. А1-ОЦМ-5 ………………………………………………………………13

2.2. ОСМ-5…………………………………………………………………16

2.3. Сравнительный анализ………………………………………………….20

3.Технологический расчет…………………………………………………………21

3.1. Материальный расчет…………………………………………………..21

3.2. Расчет скорости осаждения…………………………………………….22

3.3.Расчет процесса центробежного разделения…………………………...22

Заключение…………………………………………………………………………24

Список используемой литературы………………………………………………25

Введение

Термином «неоднородные смеси» объединяются составы из компонентов, находящихся в различном агрегатном состоянии – твердом, жидком, газообразном. Один из компонентов обязательно представлен в виде мелких и/или мельчайших частиц. Взвешенные частицы образуют дисперсную фазу, а оставшаяся часть – общую (сплошную) фазу неоднородной смеси. Исходя из состава, они классифицируются следующим образом:

- Суспензии – твердая взвесь в жидкости;

-Эмульсии – две и более взаимно нерастворимых и не вступающих в реакцию жидкости; - Газовые взвеси – твердые частицы в газообразной среде.

Для разделения неоднородных смесей в зависимости от их вида применяются механические, термические и электрохимические способы, использующие физические характеристики компонентов смеси.

Рассмотрим подробнее центрифугирование. Этот метод используется в самых разных отраслях промышленности для разделения неоднородных веществ. Центробежная сила воздействует на неоднородное вещество, которое состоит из двух или более фаз (суспензия, эмульсия, аэрозоль, газовая смесь). Машина, в которой происходит отделение неоднородных составляющих вещества друг от друга под действием центробежного поля, называется центрифугой.

С точки зрения конструкции центрифуга представляет собой пустотелый барабан, который совершает вращательные движения вокруг своей оси. Вещество, которое подвергается процессу центрифугирования, подается непрерывно или через определенный период времени. Продукты разделения выводятся из барабана аналогично подаче вещества.

Центробежное поле позволяет резко интенсифицировать процесс осаждения. Отношение центробежного ускорения к ускорению силы тяжести определяется критерием Фруда (фактор разделения):

где  - угловая частота вращения; r_с - расчетный радиус; g - ускорение силы тяжести.

В целях повышения качества разделения компонентов суспензии и показателя производительности центрифуги, следует увеличить угловую скорость вращения ротора. Значение угловой скорости вращения ротора ограничивается пределами прочности материала ротора и спецификой разделяемых неоднородных веществ. Площадь рабочей поверхности ротора,

также может быть увеличена путем удлинения основной вращающейся части, либо посредством введения в работу дополнительных поверхностей.