5. Расчет бутылкомоечной машины

5.1.Определение шага бутылконосителей и радиусов поворотных блоков.

Радиус поворотного блока R, м,:

Шаг носителей S,м:

Оптимальное число носителей на начальной окружности поворотного блока :

Округляем полученное значение до целой величины и учитывая, что число носителей на начальной окружности поворотного блока должно быть больше одного, окончательно принимаем .

5.2. Расчет рабочего цикла транспортера бутылконосителей.

Рабочий цикл машины ,с:

Так как бутылкомоечная машина с прерывистым движением конвейера относится к машинам II класса, то ее рабочий цикл равен кинематическому .

5.3.Определение количества бутылконосителей и длины конвейера машины.

Средняя скорость движения конвейера м/с :

Минимальное теоретическое количество бутылок , шт., единовременно находящихся в машине составит:

Минимальное теоретическое количество кассет , шт.:

Окончательно принимаем:

Действительное количество бутылок , шт., находящихся в машине:

Действительное количество кассет Кд, шт.:

Округляя до целого значения, получаем:

Полная длина конвейера L, м:

5.4Расчет режима гидродинамической обработки бутылок.

Предельное количество моющей жидкости , , подаваемой в бутылку:

Предельный диаметр сопла шприца , м:

Диаметр отверстия ополаскивающей форсунки , м:

5.5.Определение подачи насосов и потребляемой ими мощности.

Расход щелочного раствора на шприцевание и ополаскивание бутылок , :

Мощность, потребляемая насосом , кВт, перекачивающим щелочной раствор:

Расход воды на шприцевание и обливание бутылок Qв, м3/с:

Мощность, потребляемая насосом , кВт, перекачивающим воду:

5.6. Определение расхода пара.

Масса бутылок, поступающих в машину Gб, кг/с:

Приход теплоты с бутылками , кДж/с:

Приход теплоты с холодной водой , кДж/с:

Приход теплоты с греющим паром , кДж/с:

Расход теплоты с уходящими бутылками , кДж/с:

Расход теплоты с отработанной водой, сливаемой в канализацию , кДж/с:

Расход теплоты с конденсатом пара , кДж/с:

Потери теплоты в окружающую среду , кДж/с, принимаются равными 20% к расходу теплоты:

Расход пара D, кг/с:

Такой расход пара будет только при установившемся режиме работы машины. Здесь не учтен расход пара на нагревание моющих жидкостей перед пуском машины. Учитывая малую массовую долю щелочных растворов, будем считать их теплоемкость такой же, как и для воды.

5.7. Расчет трубчатого подогревателя раствора в первой ванне.

Расход теплоты на нагревание раствора в первой ванне Q, кДж/с:

Средняя разность температур , :

Большая разность температур , :

Меньшая разность температур , :

Площадь поверхности теплопередачи F, :

Полная длина труб , м:

Заключение

В результате выполнения проекта я изучила основные принципы проектирования машин и аппаратов пищевой промышленности. В процессе курсового проектирования были установлены основные конструктивные размеры бутылкомоечной машины, рассчитан привод транспортера бутылконосителей, режим гидродинамической обработки бутылок, трубчатый подогреватель раствора в ваннах, определен расход пара, подача насосов и потребляемая ими мощность, количество бутылконосителей и длина конвейера машины

Выяснила, что решающими факторами, обусловливающими хорошее качество мойки, являются: температура моющих растворов и воды, концентрация растворов и продолжительность мойки: гидродинамическое воздействие струй моющего раствора и волы при внутреннем и наружном шприцевании бутылок и банок; механическое воздействие на внутреннюю и наружную поверхности бутылок (ершами, щетками) если таковое производится.

Анализ современного состояния мойки стеклянных бутылок позволяет отметить, что современные бутылкомоечные машины технически весьма совершенны, тем не менее их эксплуатация сопряжена с рядом технических проблем, к которым следует отнести:

•возможность боя бутылок в процессе мойки;

•повышенный уровень шума;

•значительные энергозатраты на мойку бутылок;

•необходимость затрат на применение моющих сред;

•наличие затрат ручного труда (удаление этикеток, стеклобоя, мойка и дезинфекция машины, очистка сопел и фильтров и т. п.);

•значительные капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Серьезной проблемой при мойке большого количества бутылок с остатками алюминиевой фольги является возникновение опасности образования гремучего газа, который может привести к взрыву. Это обусловлено тем, что при взаимодействии алюминия с щелочью образуется алюминат натрия и высвобождается водород, который при соединении с кислородом воздуха может образовывать гремучий газ.

В этой связи совершенствование бутылкомоечных машин, очевидно, будет направлено прежде всего на:

• снижение уровня шума;

• сокращение энергозатрат;

• повышение степени механизации при обслуживании машины;

• гарантированное обеспечение физической и микробиологической чистоты бутылок;

• снижение боя бутылок;

• повышение степени автоматизации на основе компьютеризации и программируемости процессов;

• обеспечение эффективной вытяжки испарений и образующихся газов;

• сокращение капитальных и эксплуатационных затрат за счет снижения металлоемкости, унификации основных узлов и механизмов, создания модульных конструкций бутылкомоечных машин со смежными видами оборудования.