Сепаратор для пива ВСП

 

 

 

4.2 Расчет сепаратора ВСП

Определение критической частоты вращения

Центробежная  сила

Р=w²em

где, w=2пn-угловая скорость вращения барабана, с^-1; n-частота вращение барабана, об/с; е-эксцентриситет (=1); m-масса барбана, кг

n=444 об/мин=26640 об/с.

W=2пn=167299 с^-1.

Р=6691968 Н

Таким образом, центробежная сила, возникающая при данных условиях, больше массы барабана. Эта сила вызывает прогиб вертикального вала сепаратора. Возникающая стрелка  прогиба f еще больше увеличивает смещение центра тяжести, которое становится равным е+f. В это случае

Р=w²m(e+f).

Согласно закону Гука

w²m(e+f)=Kf,

где К-сила, вызывающая прогиб вала на 1 м, Н/м.

откуда

f=mw²e/(K-mw²).

Деформация f будет бесконечно большой, если знаменатель данной дроби будет равен нулю; иначе говоря, вал сепаратора подвергается опасности разрушения, если

К-mw²=0

Скорость вращения, при которой происходит разрушение вала, называется критической; ее значение можно найти из уравнения

К=mw²;     w_кр=SqrK/m;

И после сокращения получаем

w_кр=w.

 

Определение производительности

Элементарный  объем жидкости в барабане сепаратора можно выразить как объем полного  цилиндра:

dV=2пRdRhz,

где R-внутренний радиус полного цилиндра, м; dR- бесконечно малое приращение радиуса R, м; h-расстояние между тарелками по вертикале, м; z- число меж тарелочных слоев жидкости.

В данном элементарном объеме жидкость будет находится  в течение времени dT :

dT=dV/П=2пRdRhz/П,

где П-объёмная производительность сепаратора, м³/с.

Взвешенные частицы  под действием центростремительного ускорения будут перемещаться в  меж тарелочном слое со скоростью.

dS=dTw=(2пRdRhz/П)[d²w²R(p₀-p)/18µ].

В то время как  жидкость проходит между тарелками  весь путь от внешней кромки тарелки  до внутренней, взвешенные частицы  должны преодолеть путь между тарелками. Следовательно, уравнение нужно  проинтегрировать в пределах от R_б до R_м и от 0 до S. Где Rб и Rм –внешний и внутренний радиус тарелки, м. Произведем подставки, сократим, в ведем поправочные коэффициенты и получаем:

П=16500βn²ztgα(R³_б – R³_м)d²[(p₀-p)/µ]=10789 м³/с =3000 л/ч.

где β=0.5-0.7; α-угол наклона образующей конуса тарелки;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В  ходе выполнения  курсового  проекта  приведена графическая  часть, которая состоит из трёх частей: аппаратурно-технологической схема, схема сепаратора ВСП и барана этого сепаратора.

Была выполнена пояснительная  записка, в которой были приведены   технологические  расчеты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Пиво и напитки. Пивоваренная промышленность  России. стр 10;

Инновации пивоварения в  России за 20 лет, стр.9, 3-2011, 1-2012;

2. Википедия – Пиво в России. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Пиво в России.
3. Федоренко Б.Н. Пивоваренная инженерия: технологическое оборудование отрасли. – СПб.: Профессия,2009. – 474с.
4. Кунце В. Технология солода и пива: пер. с нем. - СПб.:Изд-во "Профессия", 2001 - 912 с.
5. Миленькая Т.С. Технологическое оборудование предприятий бродильной промышленности: Курс леций.- В двух частях. Часть 1. – Кемерово, 2004. – 100 с.
6. Миленькая Т.С. Современное технологическое оборудование: курс лекций. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2006. – 70 с.
7. Борисенко Т.Н. Технология отрасли. Технология пива: учебное пособие. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово,2007 – 136с.
8. Балашов В.Е. Оборудование предприятий по производству пива и безалкогольных напитков, -М. Легкая и пищевая пром-сть 1984-248 с.
9. Балашов В.Е. Практикум по расчету технологического оборудования для производства пива и безалкогольных напитков. – М.: Агропромиздат,1988-188с.
10. Попов В.И., Кретов И.Т. Технологическое оборудование предприятий бродильной промышленности. 5-е издание и доп. –М.: Пищевая промышленность, 1972 – 591 с.