Правила вибору варіантів та правила виконання контрольної роботи з дисципліни "Технологічне обладнання для м’ясної промисловості", страница 4

Необхідно запам’ятати, основним вузлом сепараторів і центрифуг – барабан. Барабан сепаратора закритий і заповнений тарілками. Центрифуги мають відкритий барабан,  його бокова стінка може бути єдиною –

центрифуги працюють як відстійники, в яких сила тяготіння заміняється відцентровою, або перфорованою – центрифуги працюють як фільтри, у яких різниця тиску створюється відцентровою силою.

В відцентрових машинах основна деталь – перфорований циліндричний ротор, всередині якого змонтовані ножі. Ножі зрізають жиромасу з внутрішньої поверхні ротора.

Розділення в відцентрових очисниках проводиться в відкритому вертикальному неподвижному барабані за рахунок відцентрової сили, яка створюється ротором.

При вивченні обладнання для відстоювання, фільтрування, розділення під дією відцентрових сил необхідно засвоїти не тільки конструкцію, але й принцип дії, правила експлуатації і техніки безпеки, вміти проводити розрахунки центрифуг і сепараторів. Продуктивність центрифуги по осадку (м³/с) розраховується.

          Voc m

Мос= ————

         τц

Де m – пористість осадку в барабані;

τ- час циклу фільтрації, с

Цикл фільтрації включає час набору осадку (фільтрації) τф і підготовчо – заключних операцій τпз.

τц = τф + τпр.+τос +τп.з

В залежності від технологічних вимог можуть входити і інші операції.

            1+с       1 + (Гос/Rф)²         V

τф = ———  ———————    ——

              2с                  ω²                   k

де  V-кінематична в’язкість дисперсного середовища, м²/с;

      k- коефіцієнт проникнення осадку, м²

  Rф - внутрішній радіус фільтруючої поверхні, м;

  Гос – мінімальний радіус внутрішньої поверхні товщини осаду .

Мінімальний радіус визначається умовами відсутності переливання через верхній борт барабану.

             Гп

Гос = ———

         £

де Гп – внутрішній діаметр кільця борту, м;

    £ - коефіцієнт; £ = 0,7..... 0,9.

В той же час для рівномірного набору осадку необхідно, щоб в любий момент часу радіус (м)

Гос ≥Го + ∆

де  Гп – внутрішній радіус кільця суспензії в барабані, м;

      ∆   = 0,02......0,03 товща слою суспензії, м.

Мінімальний радіус осадку (м)

            Гп

Гос =  —— + (0,02.......0,03)

        £

Із балансу процесу одержуємо

Мо = Мф + Мос

                                         1

Мос = Мо – Мф = Мф——

                                         1-с

де Мо,Мос,Мф – продуктивність центрифуги по вихідній суспензії, осадку та фільтрату, м³/с;

С - об’ємна доля дисперсної фази в суспензії

Найбільший об’єм (м²) осадку в роторі центрифуги

                      Vос = П(R²ф- Г²ос)Lц

де Rф – внутрішній радіус фільтруючої поверхні, м;

     Гос – мінімальний радіус внутрішньої поверхні товщини осадку, м.

     Lц -  довжина циліндричної частини барабану.

Розрахунок сепараторів

При розрахунку сепараторів – розділювачів і сепараторів – освітлювачів продуктивність (м³/с) визначається по формулі Бремфа

                          π

Мо=βgΣτ =  β——ω²ztg£ + (R³_б – R³_м)∆рd²₄ ή^-1_ж

                         27

де Σ- індекс продуктивності,м²;

                  1       2

Σ= —— —— πω²ztg£(R³_б – R³_ж);τ – розділяємість суміші , с;

         g       3

          1        ∆р

τ = ——    ——    d²₄; Z – число тарілок ;

         18       ή_ж

£- кут нахилу утворюючої тарілки до площі основи ; £ = 40......60 ⁰;

Rм- найбільший і найменший радіуси тарілки , м;

∆р – різниця плотності дисперсної фази і дисперсного середовища , кг/м³

∆р = (р₄ – р_ж)

d₄ – діаметр часток , м ; ή_ж – динамічна в’язкість дисперсного середовища , Па ∙ с . 

З урахуванням експериментальних даних формула Бремера для тонкодиспереного середовища скоректована Маркелом , і продуктивність (м³/с) 

                                                                 ∆р_ис

Мо = 0,023 ω^1,5  ztg£ ∙ ( R_б^2,75 – R_м^2,75) ——— d₄²

                                                                 18 ή_ис

Граничний розмір часток d₄ назначають по залишковому змісту дисперсної фази (наприклад , жиру) в фугаті . Зв’язок між цими параметрами для ряду продуктів представлене в вигляді таблиць і графіків , або їх установкою та експериментально .