Расчет конструкторских и технологических параметров сепаратора ОМЕ - Курсовая работа

Развитие пищевой промышленности требует дальнейшей интенсификации технологических процессов, уменьшение расхода топлива, электроэнергии на их осуществление, затрат металлов и других конструкционных материалов на изготовление машин и аппаратов. Наряду с оборудованием, смонтированным в предыдущие годы, появились образцы оборудования, изготовленные российскими машиностроительными заводами, поставленные зарубежными фирмами, совместными предприятиями. Пищевая промышленность является важной отраслью народного хозяйства страны, суть которой заключается в своевременной переработке растительного и животного сырья и обеспечении массового производства продуктов питания. Сепараторы молочной промышленности относятся к основному оборудованию, применяемому при переработке молока, их используют для очистки молока от примесей, для получения сливок, нормализации и гомогенизации молока, отделения белка и жира от сыворотки при выработке молочного сахара, отделение белка при выработке сыра кисломолочного и в других технологических операциях. Сепараторы можно классифицировать по производственному назначению, конструктивным особенностям приемно-отводящих устройств, способом удаления осадка из барабана.В состав сепаратора входят следующие основные узлы: станина с приводным механизмом, барабан, приемно-отводящее устройство. Станина сепаратора состоит из двух частей: чаши 6 (см. рисунок 1) и корпуса 7, в котором размещен приводной механизм. В чаше станины размещены барабаны 3, два тормоза 4, два винта 15 с прижимными планками 16. Барабан вверху закрыт колпаком 2, на котором закреплено приемно-отводящее устройство 1. Барабан (рисунок 2) сепаратора ОМЕ имеет 60 тарелок с расстоянием между ними 1,5 мм.Сравним сепаратор-молокоочиститель ОМЕ с ручной выгрузкой осадка с сепаратором-молокоочистителем ОМЕ-С с центробежной автоматической периодической выгрузкой осадка. Сепаратор-молокоочиститель ОМЕ (рисунок 4) предназначен для очистки молока от посторонних примесей, микрофлоры и белкового слизи. В состав сепаратора входят следующие основные узлы: станина с приводным механизмом, барабан, приемно-отводящее устройство. Молоко подается в барабан по центральной трубке, проходящей по каналам тарелкодержателя в отверстие пакета тарелок, и распределяется тонкими слоями между тарелками. В межтарелчатом пространстве барабана плазма, посторонние примеси, как более тяжелая часть молока, движется к периферии, находясь в центробежном поле, молоко под действием центростремительного ускорения движутся к оси вращения.Частота вращения барабана, об/мин 5580 Количество комплектных тарелок, шт 60 Расстояние между тарелками, мм 1,5 Угол наклона тарелок, град 60Бремера, определяем соотношение конструктивных факторов и физических свойств продукта: , (1) где z - количество межтарельчатых зазоров (тарелок); M - производительность (количество жидкости, поступающей в ротор), м3/с; Из этого соотношения определяется размер (радиус) частиц, которые могут пересечь толщину жидкости за время пребывания в межтарельчатом пространстве: м3/с. Определяем фактор разделения: (4) с-1. Таким образом, фактор разделения сепаратора превышает сопротивление разделения молока в: раз.Энергия, которая подводится к сепаратору, затрачивается: на сочетание кинематической энергии выбрасываемой жидкости; на преодоление сил трения ротора о воздух; на преодоление сил трения в подшипниках; на затраты энергии в редукторе. Мощность (в КВТ), затрачиваемая на преодоление кинематической энергии жидкости, которая отводится из сепаратора без противодавления, определяется по формуле: , (16) где: - удельный вес жидкости, Н/м3; ? - коэффициент, учитывающий реальную скорость вращения, ? = 1,0 - 1,02 Мощность, затрачиваемая на предоставление кинетической энергии жидкости, которая отводится из сепаратора с противодавлением на выходе жидкой фракции: КВТ. Мощность, расходуемая на преодоление трения в основании барабана: , (19) где: ? - коэффициент трения, ? = 0,3;Определяем толщину стенки корпуса ротора. Центробежные силы вызывают высокие напряжения в материале, из которого изготовлены отдельные части барабана: корпуса, крышки, соединительного (затяжного) кольца. Для выбора методики расчета корпуса ротора необходимо заранее определить критерий подобия Ньютона: Если ? = 8,0·10-3 кг/см3 (для стали), тогда , (25) где ?Т - предел текучести, МПА, ?Т = 800 МПА; ?0 - напряжение в стенке, возникающие как следствие воздействия на металл центробежной силы. Толщина крышки: толщина стенки на разном расстоянии от оси вращения ротора при: , (31) при Rmax = 0,235 м мм, при Rmin = 0,09 м мм где Rk - расстояние от оси вращения, на которой определяется толщина стенки крышки, м;Все отечественные сепараторы устанавливают на фундаменте на резиновых амортизаторах 2 и 4 (рисунок 6) и крепят к нему фундаментными болтами 1. Рисунок 6 - Крепления к фундаменту и выверка сепаратора: а - крепление к фундаменту: 1 - фундаментный болт, 2, 4 - резиновые амортизаторы, 3 - лапа станины сепаратора, 5-металлический колпачок, 6 - гайка, 7 - контргай

Содержание

Введение

1. Устройство и принцип работы

2. Патентный анализ

3. Конструкторская часть

3.1 Данные для расчета

3.2 Технологический расчет

3.3 Энергетический расчет

3.4 Механический расчет

4. Монтаж, ремонт, эксплуатация сепаратора

4.1 Установка и выверка сепараторов

4.2 Сборка сепаратора

4.3 Пуск сепаратора

4.4 Работа сепаратора

4.5 Остановка и разборка

4.6 Мойка сепаратора

4.7 Смазка сепараторов

Заключение

Список использованных источников

Пищевая промышленность России - одна из ведущих отраслей экономики страны. Развитие пищевой промышленности требует дальнейшей интенсификации технологических процессов, уменьшение расхода топлива, электроэнергии на их осуществление, затрат металлов и других конструкционных материалов на изготовление машин и аппаратов.

Техническая база предприятий пищевой промышленности за последние годы интенсивно обновляется. Наряду с оборудованием, смонтированным в предыдущие годы, появились образцы оборудования, изготовленные российскими машиностроительными заводами, поставленные зарубежными фирмами, совместными предприятиями. В процессе модернизации оборудования наибольший экономический эффект дают те решения, которые направлены на рациональное использование сырья и материалов, внедрение материалосберегающей техники и технологии.

Пищевая промышленность является важной отраслью народного хозяйства страны, суть которой заключается в своевременной переработке растительного и животного сырья и обеспечении массового производства продуктов питания. Она включает также производство продуктов в расфасованном и упакованном виде, что обеспечивает совершенствование системы торговли и снижения затрат на товарооборот.

Сепараторы молочной промышленности относятся к основному оборудованию, применяемому при переработке молока, их используют для очистки молока от примесей, для получения сливок, нормализации и гомогенизации молока, отделения белка и жира от сыворотки при выработке молочного сахара, отделение белка при выработке сыра кисломолочного и в других технологических операциях.

Сепараторы можно классифицировать по производственному назначению, конструктивным особенностям приемно-отводящих устройств, способом удаления осадка из барабана.

В молочной промышленности сепараторы разделяют на сепараторы с ручной и автоматизированной выгрузкой осадка. Сепараторы с автоматизированной выгрузкой осадка называются саморазгружающимися. В свою очередь, саморазгружающиеся сепараторы бывают с непрерывной и с пульсирующей (периодической) выгрузкой осадка.

До саморазгружающихся сепараторов с непрерывной выгрузкой осадка относятся, в частности, бактофуги и сепараторы для отделения белкового сгустка, а с пульсирующей выгрузкой осадка - сливкоотделители и молокоочистители.

В сепараторах с непрерывной выгрузкой осадка разгрузка барабана происходит через сопла в стенках барабана.

В сепараторах с пульсирующей выгрузкой осадка разгрузка барабана осуществляется в результате периодического перемещения подвижного днища вниз на некоторое время под действием гидростатического давления продукта. Осадок, накопившийся у стенки барабана, выбрасывается через кольцевую щель, которая образуется в результате опускания подвижного днища барабана. После разгрузки осадка днище снова поднимается вверх при помощи гидравлической системы и удерживается в этом положении до следующей разгрузки. Существуют также другие конструкции устройств для периодической разгрузки осадка.