Технические описания и расчеты гомогенизатора, Конструктивный расчет - Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности

Исходные данные:

Паспортная производительность, л/ч - 5000;

Рабочее давление, МПа - 20;

Мощность электродвигателя, кВт - 37;

Частота вращения, мин-1 - 980;

Частота вращения коленчатого вала, мин-1 - 350;

Количество плунжеров, шт - 3;

Ход плунжера, мм - 60.

Конструктивный расчет

Из формулы производительности [,c. 67]

Определим требуемый диаметр плунжера:

Где П - производительность плунжерного гомогенизатора, м3/ч;

S, z - ход плунжеров, м;

N - частота вращения коленчатого вала, мин-1

- объемный КПД (при работе на молоке =0,8)

- плотность молока

Для маловязких жидкостей диаметр проходного сечения седла определяется по формуле

Где П - производительность гомогенизатора, м3/с;

Р, - соответственно давление гомогенизации и всасывания, МПа;

- отношение массы перекачиваемого продукта к массе воды (для молока =1,03).

Определим средний диаметр жировых шариков в диапазоне изменения давления от 2 до 20 МПа определяется по формуле:

Силовой расчет гомогенизатора

Мощность, необходимую для работы гомогенизатора, определяют по формуле [ ,с 68]

, кВт,

Где П - объемная производительность, м3/с;

Р - давление гомогенизации;

- механический КПД гомогенизатора.

Расчетное значение соответствует паспортному значению мощности электродвигателя гомогенизатора.

Кинематический расчет

Определим общее значение КПД привода гомогенизатора, равное произведению КПД отдельных частей привода:

Где - значение КПД клиноременной передачи;

- значение КПД пары подшипников качения;

=0,75

Определим общее передаточное отношение привода гомогенизатора:

Где - общее передаточное отношение клиноременной передачи.

Определим приемлемую частоту вращения и угловую скорость электродвигателя гомогенизатора:

По таблице [, табл. 1] выбираем стандартный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель 4А225М6У3 мощностью 37 кВт с частотой вращения 1000 .

Синхронная частота вращения:

,

Где - коэффициент скольжения

Примем (т. е. 2 %)

Действительное общее передаточное отношение привода:

Определим мощности, угловые скорости и крутящие моменты на валах привода.

Вал № 1:

;

;

Вал № II:

;

Расчет клиноременной передачи

Исходя из значения крутящего момента на первом валу, подбираем сечения ремня Г [, рис. 8.21].

Найдем диаметр меньшего шкива:

Так как диаметр шкива для ремней сечением Г не должен быть менее 280 мм, принимаем по ГОСТ 1284 - 68.

Диаметр большего шкива

Где - коэффициент упругого скольжения.

Принимаем по таблице [, табл. 8.13] ближайшее стандартное значение диаметра шкива =1000 мм.

Уточняем угловую скорость ведомого (второго) вала, с-1

Скорость ремня, м/с:

Межосевое расстояние:

,

Где - геометрический параметр ремня

Примем стандартное значение расчетных длин

Расчетная длина ремня:

Ближайшее значение по стандарту 4000 мм.

Коэффициент режима работы, учитывающий условие эксплуатации передачи

Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня,

Коэффициент, учитывающий влияние угла охвата =0,99.

Коэффициент, учитывающий количество ремней в передаче

Число ремней в передаче:

Где - мощность, передаваемая одним ремнем.

Принимаем число ремней z=5 [ ].

Тепловой расчет

Определим увеличение температуры гомогенизируемого продукта за счет частичного превращения механической энергии в тепловую по формуле:

[ ]

Где P - давление гомогенизации, Па;

- соответственно теплоемкость и плотность гомогенизируемого продукта;

Похожие статьи




Технические описания и расчеты гомогенизатора, Конструктивный расчет - Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности

Предыдущая | Следующая