490

Разработка машинно-аппаратурной схемы производства топленого молока и расчет сепаратора молокоочистителя Г9-ОЦМ-15 (курсовой проект)

ID: 207198
Дата закачки: 25 Февраля 2020
Продавец: AgroDiplom (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Курсовая
Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word

Описание:
Содержание
  Аннотация
  Введение
1. Состояние вопроса
2. Описание технологической линии
3. Описание конструкции и принципа действия сепаратора-молокоочистителя
4. Техническое описание и расчеты
  4.1 Технологический расчет
  4.2  Энергетический и кинематический расчет
  4.3 Прочностной расчет барабана  
5. Требование охраны труда
  Заключение
  Список использованных источников



В проекте разработана машинно-аппаратурная схема производства топленого молока и произведены инженерные расчеты сепаратора-молокоочистителя типа Г9-ОЦМ-15. В расчетно-пояснительной записке выполнены необходимые описания: состояния вопроса, техпроцесса и устройства и расчета оборудования.
Графическая часть содержит машинно-аппаратурную схему производства топленого молока, общий вид сепаратора-молокоочистителя и гидравлическую схему.
Курсовой проект содержит:
графической части – 2,5 листа формата А1;
пояснительной записки – 28 страниц;
рисунков – 12;
источников – 5.





Целью проекта является разработка машинно-аппаратурной схемы
производства топленого молока и расчет сепаратора-молокоочистителя.
Производительность линии – 10 000 л/см.
1 Состояние вопроса

Сепарирование это процесс разделения продукта на фракции с различной плотностью во вращающемся сепарирующем устройстве - барабане. В сепарирующем устройстве продукт распределяется тонкими слоями между тарелками. Более легкие частицы перемещаются к оси вращения сепарирующего устройства, а более тяжелые - к его периферии. В зазоре между тарелками частицы с различной плотностью движутся в различных направлениях (рис. 1,2).

Рис. 1. Траектория потоков жидкости и жировой фракции в межтарелочном пространстве сепаратора-сливкоотделителя а - однородной жидкости; б - легкой и тяжелой фракций; в - линий потоков с учетом возможной агрегации частиц.

Жировые частицы, поступающие в зазор между тарелками, движутся вместе с потоком молока вниз, а затем оседают на нижней тарелке и направляются по ее поверхности к оси вращения. Более тяжелая грязевая частица попадает в межтарелочный зазор с периферии сепарирующего устройства и двигаясь с потоком молока вверх, оседает на верхней тарелке. В зависимости от технологического назначения возможны два случая распределения потоков жидкости внутри сепарирующего устройства: в первом продукт, поступающий на разделение, направляется к межтарелочным зазорам через канал, который образован отверстиями в тарелках (при выделении легкой фракции), во втором продукт перемещается в зазоры из периферийной зоны сепарирующего устройства (при выделении тяжелой фракции). Как следует из рис. 1 и 2 возможны два случая: первый - распределение по межтарелочным пространствам поступающего в сепарирующее устройство исходного продукта осуществляется через канал, образованный отверстиями в тарелках, и второй -поступление исходного продукта в межтарелочные пространства из периферийной части сепарирующего устройства.


Рис. 2. Траектории потоков суспензии в межтарелочном пространстве сепаратора-молокоочистителя.
Зазор между тарелками фиксируется шипиками. У различных сепараторов зазор неодинаков (0.6-0.8 мм) - у сепараторов-сливкоотделителей, (2-4 мм) - у сепараторов-молокоочистителей. Траектория движения жировых частиц (более легкая, чем среда, фракция) в межтарелочном пространстве сепаратора-сливкоотделителя показана на рис. 1. Вначале они вместе с потоком плазмы перемещаются к периферии, при этом проникают через толщу межтарелочного пространства. По поверхности в частично агрегированном виде жировые частицы поднимаются между отверстиями, через которые молоко поступает к оси вращения. Частицы за время нахождения в межтарелочном пространстве, не достигшие поверхности нижерасположенной тарелки, уходят в ОБМ и составляют потери. Весь процесс сепарирования молока практически завершается в межтарелочном пространстве.
Несколько по-иному происходит выделение частиц эмульсии (суспензии) в сепараторе-молокоочистители (рис. 2). Вследствие того, что молоко поступает в межтарелочные пространства с периферии (плотность частиц больше плотности плазмы), частицы перемещаются к периферии, а легкая фракция к верху и затем к центру. По основным процессам, протекающим в сепараторах, их можно разделить на сепараторы-сливкоотделители и сепараторы-молокоочистители. Сепараторы-сливкоотделители предназначены для центробежного разделения молока на сливки и ОБМ, нормализации молока по жиру, а также для обезжиривания сыворотки и получения безводного жира. В них осуществляется концентрация жира в плазме. Характерным признаком обрабатываемого продукта в сепараторах-сливкоотделителях является то, что плотность дисперсной фазы (жира) должна быть меньше плотности дисперсной среды (плазмы). К этой группе машин следует отнести сепараторы-диспергаторы, предназначенные для выделения сливок из молока при одновременной гомогенизации жировой части. В сепараторах-молокоочистителях происходят выделение из молока механических и естественных примесей, а также разделение суспензий или эмульсий, в которых плотность дисперсной среды (плазма) ниже плотности выделяемых при сепарировании частиц. В эту группу машин входят также сепараторы-бактериоотделители, которые используются для выделения из молока микроорганизмов, сепараторы-отделители белка от сыворотки и сепараторы-творогоотделители.
В сепараторах открытого типа ввод исходного продукта и вывод жидких фракций происходит в виде свободной струи (не герметизированы). В сепараторах полузакрытого типа ввод продукта осуществляется свободной струей, вывод отсепарированных фракций герметизирован. И, наконец, в сепараторах закрытого типа ввод исходного продуктав сепаратор и вывод отсепарированных фракций происходит под давлением (герметизированы).
Вывод твердого осадка может быть периодическим при полной разборке сепарирующего устройства (барабана), пульсирующим, обеспечивающим выброс осадка в течении долей секунды на ходу даже без существенного снижения частоты вращения, путем раскрытия барабана и непрерывным через сопла в стенке барабана. Возможен и комбинированный выброс твердого осадка: непрерывный через сопла уменьшенного размера и путем раскрытия барабана. Все сепараторы независимо от их технологического назначения и
конструкции работают на сверхкритической частоте вращения 100-150 с-1 .

Рис. 3. Общий вид сепаратора. 1 - сепарирующее устройство; 2 - приемно-отводящее устройство; 3 - привод.

Основными узлами сепаратора являются сепарирующее устройство, приемно-отводящее устройство, служащее для подачи продукта в сепарирующее устройство и отвода продуктов разделения, приводной механизм с индивидуальным электродвигателем, смонтированный на станине сепаратора (рис. 3). Сепарирующее устройство сепаратора (рис. 3, 4) закрыто крышкой. Корпус и крышка соединяются гайкой. Внутри корпуса установлен тарелкодержатель с укрепленным на нем пакетом тарелок. В верхней части пакета расположена разделительная тарелка, которая разделяет внутри сепарирующего устройства потоки жидкой легкой и тяжелой фракций.
Приемно-отводящее устройство имеет центральную трубку для ввода исходного продукта в сепарирующее устройство. На трубке укреплены напорные диски для вывода под давлением продуктов разделения. Диски неподвижно расположены внутри сепарирующего устройства сепаратора в напорных камерах. Горизонтальный вал приводного механизма вращается в подшипниках с укрепленным на нем ведущим колесом мультипликатора. Движение от электродвигателя на горизонтальный вал передается через центробежную муфту, обеспечивающую разгон барабана до паспортных частот за 5-10 мин. Ведущее колесо на горизонтальном валу входит в зацепление с ведомым колесом мультипликатора, которое расположено на вертикальном валу (веретене) и приводит в движение веретено, а вместе с ним и сепарирующее устройство, размещенное на конце веретена.
Производительность сепараторов зависит от конструкции и технологического назначения. Так, производительность современных сепараторов составляет до 50000 л/ч. Для обеспечения высокой эффективности разделения продукта сепарирующее устройство работает на сверхкритической частоте вращения (100-120 с"1).

Рис. 4. Сепарирующиеустройства сепаратора-сливкоотделителя (а) и
сепаратора-молокоочистителя (б): 1 - пакет тарелок; 2 - вал; 3 - приемное устройство; 4 - нагнетающее устройство.


Рис. 5. Последовательность сборки сепарирующего устройства
герметичного сепаратора:
1,2- гайки; 3 - кольцевая гайка; 4 - патрубок; 5 - напорная камера; 6 – крышка барабана; 7 - уплотнительная прокладка; 8 - вкладыш; 9 - разделительная тарелка; 10 - пакет тарелок; 11 - тарелкодержатель; 12 - корпус; 13 - колпачковая гайка.
Температура сепарирования 35-45 °С. К сепараторам для выделения жировой фракции относятся сепараторы-сливкоотделители и сепараторы-нормализаторы, сепараторы для ВЖС и сепараторы-диспергаторы. Сепаратор-сливкоотделитель предназначен для разделения молока на сливки и ОБМ.
Количество работы сепаратора оценивается по массовой доле жира, остающегося в ОБМ (0.03-0.01%).
ф жира в сливках 10-40%. Сепаратор-сливкоотделитель с пульсирующей выгрузкой осадка работает по программе управления.
Открытые сепараторы представляют собой наиболее простые и широко распространенные конструкции. Для привода их требуется значительно меньше энергии, чем для привода полузакрытых и герметических сепараторов. Поэтому все сепараторы с ручным приводом делают открытого типа, как наиболее легкие на ходу, простые и дешевые. В молочной промышленности применяются открытые сепараторы производительностью 600 и 1000 л/ч, а производительностью менее 600 л/ч - в сельском хозяйстве.


Рис. 6. Открытый сепаратор производительностью 1000 л/ч: 1 - плита; 2 - станина; 3 - веретено (вертикальный вал); 4 - рожок приемника
обезжиренного молока; 5 - рожок приемника сливок; 6 - поплавковая регуляторная камера; 7 - кран; 8 - поплавок; 9 - барабан; 10 - электродвигатель.
Молоко через кран 7 подается в поплавковую камеру 6, где поплавком 8поддерживается постоянный уровень молока и, следовательно, обеспечивается постоянный, равномерный приток его в барабан. ОБМ и сливки выбрасываются в приемники и отводятся через рожки 4 и 5. Основной рабочей частью сепаратора является барабан, так как в нем происходит выделение сливок. Остальные части служат для поддержания барабана и сообщения ему вращательного движения, а также для подвода и отвода от него жидкостей (молоко, ОБМ, сливки).
Барабаны сепараторов изготавливают из стали, луженой чистым оловом, или из нержавеющей стали. В герметических сепараторах подвод и отвод жидкостей и процесс сепарирования осуществляется без доступа воздуха. Приводной механизм герметических сепараторов такой же, как и у полузакрытых. Барабан герметичного сепаратора в основном имеет ту же конструкцию и размеры, что и барабаны открытого или полузакрытого сепараторов и отличаются сепараторы только конструкцией входных и выходных устройств. Подвод молока и отвод сливок и ОБМ происходит через патрубки, герметически соединенные с трубопроводами. Вероятно 9 (рис. 7) расположено на шариковых опорах с пружинными амортизаторами. Вдоль оси веретена проходит канал для подачи молока в барабан. В гайке 1, закрепляющей барабан на веретене, радиально расположены 4 отверстия для выхода молока. Верхняя часть разделительной тарелки 2 оканчивается узкой трубкой, отшлифованной с наружной стороны. На крышке барабана вверху тоже расположена шлифованная трубка. Она несколько шире и короче, чем трубка разделительной тарелки. В собранном виде между этими трубками остается зазор для прохода ОБМ. Сливки выходят по центральной трубке. Конец веретена опущен ниже радиально-сферического шарикоподшипника и входит в нижний подводящий патрубок.

Рис. 7. Герметичный сепаратор:
1 - гайка с радиальными отверстиями; 2 - разделительная тарелка; 3 и 10 - зажимы; 4 - дуга зажима; 5 - крышка станины; 6 - ручка; 7 - тормоз; 8 -пружинный амортизатор; 9 - веретено.

Пульсирующее устройство (рис. 8, 9) предназначено для выгрузки осадка через прорези в стенке сепарирующего устройства.

Рис. 8. Основные детали и порядок сборки сепарирующего устройства сепаратора с пульсирующей выгрузкой осадка: 1,2- стопорные кольца; 3 - колпак; 4 - подвижное дно; 5,7- винты; 6 -корпус; 8 - опора пружины; 9 - поворотное кольцо.
Пульсирующая выгрузка осуществляется следующим образом. Рабочее пространство сепарирующего устройства образовано коническими крышкой и днищем, между которыми образуется зазор для выхода осадка. Зазор может закрыться цилиндрическим поршнем, который совершает относительно сепарирующего устройства осевые возвратно-поступательные движения в результате измерения давления с той или другой стороны поршня. После заполнения периферийного пространства осадком начинается выгрузка оставшейся в сепарирующем устройстве жидкостью выбрасывается через отверстия за пределы барабана.


Рис. 9. Сепарирующее устройство сепаратора с пульсирующей выгрузкой осадка: а - обычного типа: 1 - питательная труба; 2 - цилиндр для приема центрифугируемой жидкости; 3 - распределительная тарелка; 4 – коническая крышка барабана; 5 - коническое днище барабана; 6 - соединительное кольцо; 7 - наружный корпус барабана; 8 - окно для выпуска шлама; 9 – камера раскрытия барабана; 10 - отверстие в поршне; 11 - отверстие в наружном корпусе барабана для выпуска воды из камеры раскрытия; 12 - камера закрытия барабана; 13 - отверстие для выпуска воды из камеры закрытия барабана; 14 - труба для подвода воды; 15 - кольцевая полость для подачи воды в камеры открытия и закрытия барабана; 16 - поршень; 17 - нижняя поверхность днища барабана; 18 - уплотнения; б - с пружинами: 1 - камера буферной жидкости; 2 - уплотнение; 3 - неподвижная трубка для впуска молока; 4 - циклон; 5 - патрубок выпуска буферной жидкости.
Для этого увеличивается количество воды, подаваемой в неподвижную кольцевую полость. С прекращением питания сепаратора водой сепарирующее устройство закрывается. В других устройствах, обеспечивающих пульсирующую выгрузку осадка, зазор закрывается под давлением воды, находящейся в полости над подвижным конусом. Если в периферийном пространстве накапливается много осадка, то подача воды в сепарирующее устройство и воды в полость над подвижным конусом прекращается. Когда давление воды становится меньше давления пружины, конус поднимается вверх в результате чего открывается отверстие. В это время осадок с выгрузками эти прорези закрыты большим подвижным клапаном, который образует внутреннее подвижное дно в сепарирующем устройстве. Подвижное дно прижимается к уплотнительному кольцу давлением жидкости, действующей на нижнюю поверхность подвижного клапана. Рабочая жидкость создает направленное вверх давление, превышающее направленное вниз противодавление, которое создается обрабатываемой жидкостью, так как нижняя сторона передвижного дна имеет большую нажимную поверхность.

Рис. 10. Сепаратор с пульсирующей выгрузкой осадка:
1 -пробка спуска масла; 2 - указатель уровня масла; 3 - горизонтальный
вал; 4 - тахометр; 5 - пробка залива масла; 6 - трубка подвода воды в сепарирующее устройство; 7 - приемник осадка; 8 - зажим; 9 - гайка веретена; 10 - сепарирующее устройство; 11 - крышка; 12 - приемно-отводящее устройство; 13, 14 - напорные диски; 15 - центральная труба; 16 – штуцер подвода воды; 17 - станина; 18 - вертикальный вал.

2 Описание технологической линии

Схема выработки топленого молока

ПРИЕМКА СЫРЬЯ

ОХЛАЖДЕНИЕ 4 – 6 С

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ХРАНЕНИЕ

НОРМАЛИЗАЦИЯ

ПОДОГРЕВ 40 – 45 С И ОЧИСТКА

ПАСТЕРИЗАЦИЯ 70 – 85 С

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ 65 С

ПОДОГРЕВ 95 – 99 С

ТОПЛЕНИЕ 3 – 4 ЧАСА

ОХЛАЖДЕНИЕ 4 – 8 С

РАЗЛИВ В БУТЫЛКИ, ПАКЕТЫ

УКУПОРКА

МАРКИРОВКА

ХРАНЕНИЕ

Рис. 11. Схема технологической линии производства топленого молока.

Очистка и нормализация молока – молоко после приемки и качественной оценки, нормализуют по содержанию жира – сливками. Нормализованное молоко поступает в I секцию регенерации, где подогревается до температуры 40 – 45С, поступает в сепаратор – молокоочиститель где проводиться очистка от механических примесей. Пастеризация 70 – 85С тепловая обработка молока проводится с целью уничтожения микроорганизмов. Пастеризацию проводят в ОПУ III секции пастеризации при температуре 70 – 85С.
Гомогенизация – раздробление жировых шариков на более мелкие в результате, достигается равноменое распределения жира по всей поверхности. Гомогенизация проводится в гомогенезаторе при темрературе 62 – 63С
Подогрев – особенностью топленого молока является подогрев после гомогенизации с дальнейшей тепловой обработкой в течении 3 – 4 часов. Подогрев проводится в трубчатом пастеризаторе или ВДП до температуре 95 – 99С.
Топление – молоко выдерживают в течении 3 – 4 часа. В результате молоко преобретает однародную консистенцию с ярко выраженным вкусом пастеризации, кремовую окраску за счет взаимодействия молочного сахара с аминокислотами белка.
 
3 Описание конструкции и принципа действия сепаратора-молокоочистителя


Рис. 12. Сепаратор-молокоочиститель.

Общий вид сепаратора Г9-ОЦМ-15 представлен на рис. 12.
Сепаратор состоит из привода 1, барабана 3, приемника осадка 2 с гидроуз¬лом, крышки сепаратора 4, приемно-выводного устройства 5 и комплектуется ящиком управ пения автоматикой (пульт управления), гидросистемой и комплектом ЗИП,
Привод предназначен для передачи вращения от электродвигателя барабану и состоит из горизонтального и вертикального валов.
На горизонтальный вал насажены бандаж, зубчатое колесо. Вращение от электродви¬гателя плавно передается фрикционной муфтой горизонтальному валу и через зубчатую передачу вертикальному. Привод снабжен тахометром, контролирующим частоту вращения барабана, и тормозом, ускоряющим остановку барабана.
В барабане происходит очистка молока от механических примесей. Он состоит из ос¬нования 9, поршня 10, тарелкодержателя 8 с пакетом тарелок и крышки.
Приемник осадка предназначен для приема осадка из барабана и отвода в канализацию, а гидроузел - для подачи управляющей воды в соответствующую полость основания бара¬бана.
Крышка сепаратора является защитным кожухом барабана. На крышке устанавливает¬ся приемно-выводное устройство, предназначенное для ввода в сепаратор исходного и отвода очищенного молока в производственные коммуникации.
Приемно-выводное устройство состоит из центральной трубы 6, напорного диска 7 и отводящей магистрали. На отводящей магистрали установлен манометр.
Ящик управления автоматикой (пульт управления) служит для автоматического управ¬ления центробежной выгрузкой осадка.
Гидросистема предназначена для управления ручной или автоматической выгрузкой осадка из барабана, а также для промывки приемника осадка.
Принцип действия
Исходное молоко через центральную трубу приемно-выводного устройства поступает в барабан, где в зазорах между промежуточными тарелками происходит его очистка от механических примесей.
Очищенное молоко постоянно выводится из барабана напорным диском и через отводящую магистраль направляется в производственные коммуникации. Давление очищенного молока регулируется клапаном и контролируется манометром. Осадок периодически выбрасывается из барабана. Для выгрузки осадка в полость ба¬рабана подается управляющая вода. Поршень под воздействием гидростатического давле¬ния управляющей воды опускается, и осадок через разгрузочные щели основания барабана выбрасывается из барабана. Управляющая вода также выводится из барабана через отверстие в поршне. Под воздействием управляющей воды, находящейся в полости барабана, поршень подни¬мается и перекрывает разгрузочные щели.

4 Техническое описание и расчеты
4.1 Технологический расчет

Определение производительности молокоочистителя.
Примем ассортимент – топленое молоко 4%
Жирность исходного молока 4%.
На 1000кг – 1025
10000 кг – Х
Х=(10000•1025)/1000=10250 кг.
Х – количество молока необходимого для производства 10000 кг топленого молока, при фасовке в полиэтиленовые пакеты по 0,5 л.
Для комплектования линии примем к установке сепаратор-молокоочиститель, производительностью 15000 л/ч. Для этой цели подойдет серийный сепаратор-молокоочиститель Г9-ОЦМ-15.
 
4.2 Энергетический и кинематический расчет

Мощность, потребляемая сепаратором:
,
где Nб — сумма всех сопротивлений барабана, кBт;
η — механический к. п. д. привода барабана.
,
где N1 – кинетическая энергия выводимых из барабана фракций
молока, кВт;
N2 – мощность трения фракций о напорные диски, кВт;
N3 – мощность встроенных в барабан (и веретено) центробежных насосов, кВт;
N4 – мощность трения в манжетах, кВт;
N5 – мощность аэродинамических сопротивлений барабана, кВт.
Объемная производительность сепаратора
м3/сек.
Оптимальное отношение объема молока(V1) к объему обрата (V2) определяется по формуле
,
,
V1+ V2= Vд = 0,0042
V1=0,0018, V2=0,0024, м3/сек
, кВт,
, кВт,
, кВт,
, кВт,
где φ – экспериментальный коэффициент (φ — 1,1: 1,2);
Vф – объем выводимой фракции, м3/сек;
ρ – плотность фракции, кг/м3;
ω – угловая скорость барабана, рад/сек;
R0 – расстояние от оси барабана до торца отверстия, через которое жидкость покидает барабан, м
, кВт,
,
, ,
, кВт,
, кВт,
где rн – наружный радиус напорного диска, м;
гвн – внутренний радиус кольца жидкости, м;
h – толщина напорного диска, м.
, кВт
Так как полугерметические сепараторы не имеют сальниковых манжет и центробежных насосов, то для них

Мощность аэродинамических сопротивлений барабанов сепа¬раторов с плоским дном и конической крышкой
, кВт,
, кВт,
Здесь λ – коэффициент аэродинамических сопротивлений;
ρ – плотность воздуха, кг/м3 (ρ = 1,2 : 1,3 кг/м3);
D, R – средний диаметр или радиус - цилиндрической части барабана, м;
Н – высота цилиндрической части барабана, м;
αк – угол наклона образующего конуса крышки.
При Re = (9 : 18) 105 для барабанов в гладких кожухах
λ=(14 : 18) 10-4;
для барабанов в кожухах с ребрами λ=(18 : 22) 10-4.
Меньшие значения λ соответствуют более высоким числам Рейнольдса
,

где ν – вязкость воздуха, м2/сек (ν ≈ 1,52*10-5).
Мощность общих сопротивлений барабана
, кВт.
К. п. д. винтового зубчатого мультипликатора (привода)
,

β – угол наклона зуба ведущего колеса;
f – коэффициент трения между зубьями;
Мк – вращающий момент ведущего колеса, н*м;
b и r – ширина обода и наружный радиус колеса, м;
Е – вязкость смазки, °Е;
η – к. п. д. постоянных сопротивлений мультиплика¬тора.
Коэффициент f принимают в зависимости от скорости скольжения зубьев (сталь по бронзе)
,
, м/сек
где ωк – угловая скорость винтового колеса, рад/сек
Вращающий момент винтового колеса
, н*м
, н*м
Большие значения ηпс и ηор пригодны для легких конструкций винтовых передач с четырьмя подшипниками, узкими колесами и пусковыми муфтами без вентиляции; меньшие – при повышенном числе и больших размерах подшипников, вентилируемых муфтах и больших диаметрах деталей вертикальных узлов.
Потребляемая сепаратором мощность
, кВт
Мощность электродвигателя для сепаратора
, кВт

Время пускового периода сепаратора
, сек,
где Jб – динамический момент инерции барабана, кг*м2, Jб = 3,6
k – коэффициент использования мощности двигателя в пе¬риод разбега барабана сепаратора. При муфтах с ведущими колодками k = 0,6 : 0,8;

Подберем фланцевый ассинхронный электродвигатель мощностью 11 кВт сп=1460 мин-1 4А132М4У3.
Определим передаточное отношение
i=nдв/nб; i=1460/7200=0.21
Конструктивно принимаем межосевое расстояние ап=160 мм, модуль зацепления червячной пары m=1.5.
Определим число зубьев червячной пары
Zчп=Z1+Z2,
где Z1, Z2 - число зубьев шестерен, колеса.
Zчп=2•an•cos 15/m=2•160•cos 15/1.5=206
Zк= Zчп/(i+1 )=206/(0.21+1 )= 170
Определим диаметр червячной пары
Dк= Zк•m/cos α=170•1.5/ cos 15=264 мм
Dш= Zш•m/cos α=36•1,5/ cos 15=56 мм

4.3 Прочностной расчет барабана

Необходимо определить давление жидкости на стенку барабана.
Рж= 19,74•n2•p(Rmax2-Rmin2), Па,
где n - частота вращения барабана (с-1),
рж - плотность молока при t=40°C,
рж=1026.6 кг/м3,
Рж=19.74•1202•1026.6(0.122-0.042)=3735260.3Па.
Предел текучести для нержавеющей стали 18Н12х10Т, 196.2 Н/мм .
Определим оптимальную толщину стенки барабана δопт=(0.4-0.5)хδкр,
где δкр - критическая толщина стенки барабана,
δкр = 0.09 d,
где d - внутренний диаметр барабана,
δкр=0.09•2•190 =34,2 мм;
δопт =0.4•34,2=13,68 мм.
Принимаем δд =14 мм.

5 Требования охраны труда

Детали сепараторов работают на сверхкритических частотах и испытывают значительные перегрузки, которые вызывают изменения
механических свойств материалов. У легированных и углеродистых сталей с ростом давления наблюдается снижение предела выносливости, поэтому эти стали заменяют высоковязкими некорродируемыми сталями с высоким содержанием Ni,Ti,Cr. Износ деталей машин пищевых производств приводит к нарушению правильности выполнения рабочими органами заданных технологических операций, к расстройству работы исполнительных механизмов, увеличению шума и ударов. Износ подшипниковых узлов рабочих органов, например, приводит к повышению вибрации и шума, как следствие, вызывает увеличение нагрузки на детали, что приводит их к быстрому износу. В кинематических парах увеличиваются зазоры, что в свою очередь, к ухудшению динамических параметров машины (увеличивается вибрация). Все отечественные сепараторы устанавливают на фундаменте на резиновых амортизаторах и крепят к нему фундаментными болтами.
Для нормальной и безопасной работы сепаратора, он должен быть установлен так, чтобы веретено было строго вертикально, а верхняя проточенная кромка чаши станины (базовая поверхность) - горизонтально. Для этого сепаратор выверяют по уровню. При этом на базовую поверхность при снятом барабане сепаратора укладывают поверочную стальную линейку, на которую помещают монтажный брусковый уровень. Вверху проводят в двух взаимно перпендикулярных направлениях: в начале - вдоль продольной оси сепаратора, перпендикулярной первому направлению, и проходящей через ось вершины. Если кромка чаши станины горизонтальна, то воздушный пузырек в ампуле уровня должен располагаться в средней чаше шкалы. При небольших отклонениях от горизонтальности поджимают гайки фундаментных болтов крест - накрест: при небольших отклонениях под нижние амортизаторы помещают стальные подкладки, П - образной формы различной толщины. Для учета выработки и объема работ, выполненных при техническом обслуживании и ремонте сепараторов, необходимо завести и регулярно заполнять сменный цеховой журнал приема - сдачи оборудования с указанием проведенных работ за подписью лиц, ответственных за эксплуатацию сепаратора. Журнал следует предъявлять для просмотра и записи замечаний механику цеха или завода. При соблюдении правил эксплуатации сепаратора, подшипники горловой опоры и подъемника нужно заменять после 5000 ч наработки сепаратора.
Если при осмотре во время механического обслуживания будет обнаружен износ указанных ранее подшипников, их заменяют независимо от наработки.
После наработки 100 - 150 ч после монтажа и ремонта сепаратора проверяют плотность сжатия пакета тарелок в барабане и при ослаблении пакета добавляют одну - две тарелки из запасных для его уплотнения.

При нормальной нагрузке на сепаратор не менее одного раза в месяц проводят его ревизию. При этом разбирают барабан, снимают основание барабана с веретена и вынимают корпус горловой опоры. Проверяют состояние прокладок, подшипников и пружин горловой опоры. При потери упругости хотя бы одной пружины заменяют весь их комплект. Зазоры и вмятины на посадочной поверхности веретена защищают. При ревизии заменяют масло в картере, не реже одного раза в три месяца осматривают состояние опор подшипников. Запасные подшипники и пружины хранят в заводской упаковке.
Особенности наладки саморазгружающихся сепараторов.
Особенности наладки саморазгружающихся сепараторов заключаются в следующем. Перед заменой резиновых накладок у них закругляют острые углы. При укладке в канавку или гнездо на прокладку нажимают деревянным бруском. Для плотной посадки следует поочередно удалять по обоим концам деревянного бруска. При замене резиновых уплотнительных колец и прокладок места их укладки тщательно очищают и моют. Размеры и форма прокладок должна соответствовать размерам канавок. Прокладка должна полностью войти в место укладки без перекосов и перегибов.
Правила техники безопасности при эксплуатации сепараторов.
Сепаратор является быстроходной машиной с вращающимся барабаном большой массы. Наладчик, обслуживающий сепараторы, должен постоянно следить за состоянием быстроизнашивающихся деталей, а также выверкой сепаратора по уровню. Нельзя работать на сепараторе с изношенными деталями, с неправильно установленными тарелками (по номерам). При появлении вибрации, постороннего шума, резкого колебания частоты вращения по тахометру сепаратор необходимо немедленно остановить. При окончании работы сепаратора необходимо пропустить через барабан некоторое количество воды комнатной температуры, после чего можно включать электродвигатель.

Заключение

В результате выполнения курсового проекта разработана аппаратурно-технологическая схема линии производства топленого молока, выполнены необходимые инженерные расчеты сепаратора-молокоочистителя в соответствии с полученным заданием «Линия производства топленого молока с разработкой сепаратора-молокоочистителя». На основании проведенной работы возможно сконструировать сепаратор мощностью 15000 л/ч.



Размер файла: 3,5 Мбайт
Фаил: (.rar)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

    Скачано: 2         Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.