Определение производительности сепаратора

Из сепараторного барабана следует взять одну из тарелок и произвести ее обмер в соответствии с рис.4.

Рисунок 4. Схема обмера тарелки барабана

Полученные размеры служат для определения расчетного (приведенного) объёма барабана сепаратора по формуле

(2)

где

Разность (V_maх-V_min) показывает «теоретический объем» молока, который может быть в барабане. Поскольку в барабане сепаратора часть этого объема занята тарелками, а часть недоиспользуется, то полученный при выходе расчётной формулы производительности коэффициент К = 4,6 • lg(D_maх/D_min) академик В. П. Горячкин предложил назвать коэффициентом использования объёма барабана.

Профессор Г. И. Бремер вывел расчётную формулу сепараторного процесса

(3)

где в первой скобке собраны факторы F, влияющие на процесс со стороны машины, а во второй скобке — факторы Е, влияющие на ход процесса, относящиеся к молоку. Произведение двух переменных величин, находящихся в скобках, дает постоянную величину или представляет собой гиперболическую зависимость: F • Е = соnst.

Таблица 2. Физические свойства коровьего молока

Температура молока, "С	Плотность плазмы р2, кг/м3	Плотность жира р1, кг/м3	Вязкость динами­ческая ц, кг/м с
10°	1036,9	952,8	0,00247
15°	1034,8	942,1	0,00210
20°	1033,8	930,4	0,00179
30°	1030,6	911,9	0,00133
35°	1028,8	908,2	0,00117
40°	1026,6	905,0	0,00104
50°	1022,3	898,2	0,00085

Формула Г. И. Бремера может быть использована для определения производительности сепаратора

(4)

где z — число тарелок в барабане сепаратора, шт.;

— угловая частота вращения барабана, с^-1;

,

где п - рабочая частота вращения сепараторного барабана, мин ^-1;

г - радиус предельного (минимального) жирового шарика, переходящего в сливки, м. Для расчёта принимаем r= 0,5 * 10 ^-6 м.

Значения плотности плазмы р₂ плотности жира р₁ и динамической вязкости m принимаем в соответствии с табл. 3.

Определение диаметра подающей калиброванной трубки поплавковой камеры

Из курса гидравлики известна формула, определяющая расход жидкости, м /с, через отверстия круглого сечения

, (5)

где f - сечение трубки, м².

Из этой формулы, определив сечение трубки, находят d_отв формуле

м, (6)

где Q - производительность сепаратора, м³/ч;

k - коэффициент истечения, равный 0,93. ..0,97;

h - высота уровня молока в метрах, считая от нижнего края трубки до уровня молока в поплавковой камере, которая для данного сепаратора считается неизменной. По схеме (см. рис.5) приближённо можно принимать h = Н.

Рисунок 5. Схема поплавковой камеры

Определение времени непрерывной работы сепаратора

Время непрерывной работы сепаратора, ч., определяется по формуле

(7)

где V_гр - объем грязевого пространства, м3, может быть определен по формуле

(8)

где D_б — диаметр барабана сепаратора по внутренней стенке, м;

D_mах — максимальный диаметр тарелки, м;

Н — высота грязевой камеры барабана, м;

П — процент отложений механических примесей от общего объема поступлений жидкости, П = 0,02...0,03%;