|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Устройство и принцип действия сепаратора ОСП-3М
Сепараторы – сливкоотделители предназначены для разделе-ния молока на сливки и обезжиренное молоко и для нормализации молока на специальном устройстве, прилагаемом к сепаратору. По способу подвода и отвода молока сепараторы подразделяются на открытые, полузакрытые (полугерметичные) и закрытые (герметичные). Полузакрытый сепаратор ОСП-3М (Рис.17) состоит из следующих основных узлов: станины 1, приводного механизма, приемно-отводящего устройства 3 и барабана 4. Станина 1 представляет собой чугунную отливку, верхняя часть которой выполнена в виде чаши с размещенным в ней барабаном 4.
Рис.17.Сепаратор-сливкоотделитель ОСП-3М 1 – станина, 2 – крышка, 3 – приемно-отводящее устройство, 4 – барабан, 5 – горизонтальный вал, 6 – вертикальный вал, 7 – шестерня, 8 – тахометр, 9 – указатель уровня масла, 10 – тормоз, 11- винт фиксирующий В нижней части станины имеется привод сепаратора, состоящий из фланцевого электродвигателя, центробежно-фрикционной муфты, горизонтального 5 и вертикального 6 валов, входящих во взаимное вращение посредством шестеренной передачи. Причем винтовая шестерня 7, установленная на горизонтальном валу, входит в зацепление с нарезной частью вертикального вала. Кроме того, в основании станины имеется картер, заполненный смазочным маслом, и тахометр 8 для контроля частоты вращения барабана. Для ускоренной остановки барабана станина снабжена двумя ручными тормозами 10, а для удержания барабана в неподвижном состоянии при сборке и разборке его - двумя фиксирующими винтами 11. Основание станины опирается на 4 лапы, которые крепятся к фундаменту с помощью анкерных болтов. Барабан (Рис.18) является основным рабочим органом, обеспечивающим сепарирование молока, и состоит из основания 1, крышки 2 и затяжного кольца 3.
Рис.18. Барабан сепаратора 1 – основание барабана, 2 – крышка барабана, 3 – кольцо затяжное, 4 – тарелкодержатель, 5 – кольцо затяжное, 6 – кольцо уплотнительное, 7– крышка напорной камеры, 8 – тарелка верхняя, 9 – тарелка разделительная, 10 – тарелка промежуточная, 11 – кольцо уплотнительное, 12 – штифт, А – колпак верхней тарелки, Б – колпак разделительной тарелки, 8 – камера для сливок, Г – камера для обезжиренного молока, Д – вертикальный канал, Внутри барабана размещен тарелкодержатель 4 с конусным основанием, причем последний устанавливается фиксировано - на штифт 12. В нижней части тарелкодержателя, имеются отверстия для прохода молока к тарелкам, а в верхней – две продольных шпонки, обеспечивающие фиксацию тарелок. Тарелки 10 изготовлены из нержавеющей стали путем штампования и имеют порядковые номера для безошибочной укладки их на основание тарелкодержателя. На тарелках имеются отверстия, которые при сборке тарелок в пакет, образуют вертикальные каналы Д для прохода молока, при этом последние совпадают с упомянутыми ранее отверстиями в тарелкодержателе. На поверхностях тарелок для создания между ними зазоров, необходимых для сепарирования, приварены пластинки. Верхняя тарелка 8 покрыта разделительной тарелкой 9, причем их верхние части этих тарелок выполнены в виде колпаков А и Б. Поверх разделительной тарелки уложена крышка 2 барабана, которая прижата к основанию барабана 1 посредством большего затяжного кольца 3 с левой резьбой. При помощи штифтов и резиновых уплотнительных колец 11 и 6 достигается фиксация и уплотнение крышки 2 барабана и крышки 7 напорной камеры, причем последняя прижата малым затяжным кольцом 5. В верхней части барабана имеются две камеры: одна – В – для сливок, образована между колпаками А и Б верхней и разделительной тарелки, другая – Г – для обезжиренного молока ограничена крышкой 2 барабана, колпаком Б разделительной тарелки и верхней крышкой 7. Приемно-отводящее устройство (Рис.19) состоит из корпуса 2, на котором закреплены патрубок 3 с узлом отвода обезжиренного молока, патрубок 15 с узлом отвода сливок и втулки 32, на которой установлена чаша с поплавком для приема молока. Контроль за работой сепаратора осуществляется при помощи манометра, ротаметра и тахометра. Ротаметр представляет собой прозрачную трубку 22, в которой находится поплавок 23. В зависимости от расхода и, следовательно, от скорости потока сливок положение поплавка меняется (выше или ниже). Таким образом, о расходе сливок можно судить по положению поплавка на шкале стойки 21 ротаметра.
Рис.19.Приемно-отводящее устройство: 1 – гайка затяжная; 2 – корпус; 3, 15 – патрубки; 4 – ниппель; 5, 6 – гайки; 7 – рукоятка; 8 – шток; 9 – корпус; 10 – манометр; 11, 12, 20, 24, 29 – прокладки; 13 – шайба; 14 – кольцо пружинное; 16 – поплавок; 17 – корпус ротаметра; 18 – штуцер нижний; 19 – пробка; 21 – стойка ротаметра; 22- прозрачная трубка; 23 – поплавок; 25 – стержень; 26 – полукольцо; 27 – штифт; 28, 32 – втулки; 30- шайба; 31 – корпус клапана. Устройство горизонтального валаи фрикционно-центробежной муфты показано на рис.20. Муфта представляет собой закрепленный на горизонтальном валу 6 сепаратора обод (бандаж) 15 и закрепленный на валу электродвигателя диск 16. На пальцах 23 диска 16 шарнирно закреплены две фрикционные колодки 24 с накладками 25 из материала -ферродо. При включении электродвигателя колодки с накладками под действием центробежной силы прижимаются к ободу 15 и увлекают его за собой. При этом начинает вращаться горизонтальный вал с шестерней 9, от которой вращение передается вертикальному валу с установленным на нем барабаном. Постепенный разгон барабана обеспечивается соответствующим весом колодок 24, рассчитанным так, чтобы разгон продолжался примерно 5-7 минут.
Рис. 20. Горизонтальный вал сепаратора: 1, 14 – винты; 2 – шарикоподшипник; 3 – кольцо стопорное; 4 – крышка; 5, 12 – прокладки; 6 – горизонтальный вал; 7 – шестерня тахометра; 8, 17, 19 – шпонки; 9 – шестерня; 10 – втулка; 11 – пружинное кольцо; 13 – фланец; 15 – обод (бандаж); 16 – диск; 8 – гайка; 20 – шайба стопорная; 21 – шплинт; 22 – шайба; 23 – палец; 24 – фрикционная колодка; 25 – накладка из ферродо; 26 – заклепка; 27 – вертикальный вал. Вертикальный вал 1 (Рис.21), на верхней конусной части которого закреплен барабан сепаратора, вращается в верхней и нижней части шариковых опорах. Верхняя опора представляет собой горловой подшипник с корпусом 2, в котором на шести пружинных амортизаторах 14 установлена обойма 3 с шарикоподшипником 12. От попадания продукта и воды при мойке сепаратора горловой подшипник и масляная ванна защищены крышкой 7 и колпаком 8. Нижняя опора вертикального вала представляет собой стакан 24, закрепленный в станине сепаратора и снабженный шарикоподшипниками: упорным 18 и радиально-сферическим 30. Упорный подшипник 18, через два шарика 28, чашу 27 и пружинный амортизатор 25 опирается на опорную гайку 23. Гайкой 23 регулируют положение вала, а следовательно, и барабана по высоте. Снизу гайка 23 фиксируется контргайкой 22.
Рис.21.Вертикальный вал сепаратора: 1 – вертикальный вал; 2 – корпус горлового подшипника; 3 – обойма; 4 – шайба пружинная; 5 – крышка; 6 – болт; 7 – защитная крышка; 8 – колпак защитный; 9, 13, 17, 21 – прокладки; 10 – винт; 11 – втулка; 12 – шарикоподшипники; 14, 25 – пружинный амортизатор; 15 – стакан; 16 – пробка; 18 – упорный подшипник; 19 – штифт; 20 – шайба; 22 – контргайка; 23, 31 – гайка; 24 – стакан подпятника; 26 – пята; 27 – чаша; 28 – шарик; 29 – распределительная шайба; 30 – радиально-сферический подшипник; 32 – шестерня.
Принцип действия сепаратора ОСП-3М заключается в следующем. Молоко подается в приемную чашу, откуда по центральной трубке попадает вовнутрь тарелкодержателя. Достигнув основания тарелкодержателя, молоко направляется через отверстия в нем в вертикальные каналы, образованные отверстиями тарелок, уложенных в пакет. Вследствие быстрого вращения барабана молоко распределяется во всех межтарелочных зазорах, при этом жировые шарики, совершив сложное (вращательное и возвратно-поступательное) движение (Рис.22), возвращаются к центру вращения барабана и перемещаются вверх в камеру напорного диска для сливок
Рис.22.Траектория движения жидкости в межтарелочном пространстве: а) однородной жидкости; б) легкой (жировой) и тяжелой фракций; в) жировых частиц Попав вовнутрь напорного диска 1 (Рис.23), сливки по его спиральным каналам устремляются вверх и, двигаясь по кольцевому зазору (между центральной трубкой 2 и трубкой напорного диска 1), попадают в горизонтальный патрубок 3 для отвода сливок. Обезжиренное молоко, как более тяжелая фракция, отбрасывается к периферии барабана и перемещается вверх, при этом оно оказывается над разделительной тарелкой 7 и попадает свою в камеру, а затем в напорный диск 4. Вывод обезжиренного молока осуществляется по кольцевому зазору между трубкой напорного диска 3 для сливок и трубкой напорного диска 4 для обезжиренного молока.
Рис.23.Сепарирующее устройство: 1 – напорный диск для сливок, 2 – центральная трубка, 3 – патрубок для отвода сливок, 4 – напорный диск для обезжиренного молока, 5 – патрубок для отвода обезжиренного молока, 6 - верхняя тарелка, 7 – разделительная тарелка, 8 – крышка барабана, 9 – крышка напорной камеры, 10 – затяжное кольцо
Техническая характеристика сепаратора ОСП-3М
Методика проведения работы 1. Ознакомиться с устройством и принципом действия сепаратора. 2. Определить кинематические и геометрические параметры сепаратора Все результаты измерений и расчетов занести в протоколы № 1 и 2.
Протокол № 1 измерений и расчетов
Протокол № 2 измерений и расчетов
Обработка полученных данных Зная кинематические параметры зубчатой передачи следует определить ее передаточное отношение, а затем частоту вращения барабана сепаратора.
Производительность сепаратора равна:
где М- производительность, м 3/ с µ - вязкость плазмы, Па/с β - коэффициент полезного действия (β =0, 5-0, 7) z - количество тарелок n - частота вращения барабана, с1 ρ 1 - плотность плазмы молока, кг/м3 ρ 2– плотность жирового шарика, кг/м3 Rб - максимальный радиус конической части тарелок, м Rц - радиус тарелок до центра молочных отверстий, м α - угол наклона образующей тарелки d - диаметр жирового шарика, м (d=1, 3 х 10-6) Для упрощения расчетов следует использовать следующую зависимость:
где t - температура сепарирования, 0С ( t=35)
Тангенс угла наклона образующей тарелки равен tg* = —
где Rм - минимальный радиус конической части тарелок, м; Н - высота тарелки, м; Разделяющий фактор (критерий Фруда) равен
где ω - угловая скорость вращения барабана ( ω = 2π n), рад/с Мощность, потребляемая сепаратором равна N = KHбn3R4, где N - мощность, кВт; K - коэффициент (K=0, 016-0, 018); Нб - высота барабана, м R - максимальный наружный радиус барабана, м Вопросы для самопроверки 1. Классификация сепараторов по назначению и по конструкции приемно-отводящего устройства. 2. Смысл понятия «Фактор разделения». 3. Принцип разделения молока на сливки и обезжиренное молоко 4. Конструктивное отличие тарелок сепаратора-сливкоотделителя от тарелок сепаратора-молокоочистителя. 5. Функциональная зависимость производительности сепаратора. Лабораторная работа № 9 Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-11; Просмотров: 3447; Нарушение авторского права страницы
