Коэффициент полезного действия.
Под КПД технологической машины (аппарата) понимают отношение полезной работы (полезно затраченной энергии) ко всей затраченной работе (энергии). Следовательно, коэффициент полезного действия характеризует величину потерь и величину полезно затраченной энергии и в этом смысле является одним из критериев степени совершенства преобразования электрической (тепловой) энергии в механическую и обратно.
Потери энергии в машинах и аппаратах происходят:
в технологическом процессе;
при работе механизмов на холостом ходу;
при наличии сил трения в кинематических парах;
в результате рассеивания энергии при деформации и вибрации деталей и машин;
при выбросах в окружающую среду;
при включении сил торможения и т.д.
Расчет КПД можно провести по формуле:
где
- общий кпд машины; - полезная мощность (энергия); - затраченная мощность (энергия).В общем случае КПД машины определяется. как произведение отдельных коэффициентов полезного действия, учитывающих потери на различных участках машины, например потери в передачах, подшипниках и т.д. Общий КПД при последовательном соединении механизмов можно рассчитать как:
где
- КПД отдельных звеньев машины.КПД при параллельном соединении механизмов равен:
где
- мощности, расходуемые на определение полезных сопротивлений элементами кинематической цепи; - мощность движущей силы.Сортировочно-калибровочный процесс заключается в разделении сыпучих продуктов на фракции, отличающиеся качеством частиц (сортировка), величиной частиц (калибровка), а также в отделении от сыпучих продуктов посторонних примесей (просеивание).
Сортировочно-калибровочное оборудование применяется в основном на овощных базах, где осуществляется закладка, хранение и товарная обработка плодоовощной продукции и картофеля. Для сортировки применяют конвейерные переборочные машины, позволяющие отбраковывать пораженные корнеплоды и клубни картофеля. Калибровка картофеля осуществляется на барабанных и конвейерных калибровочных машинах.
На предприятия общественного питания сыпучие продукты поступают в различной таре - мешках, кулях, картонных коробах и т.п., что ведет к их засорению. Засорения необходимо удалять из продуктов путем их просеивания. Просеиванию подвергаются мука, сахар и некоторые другие продукты.
Основной частью просеивателей являются сита, различающиеся в зависимости от вида продукта. Сита представляют собой решетки из стальной или латунной проволоки, изготавливаются плоскими, цилиндрической или многогранной призматической формы с круглыми, овальными, щелевидными или иной формы отверстиями. Применяют также сита, сплетенные из шелковых или капроновых нитей.
Часть продукта, которая прошла через отверстия сита, называют проходом, а оставшуюся на сите и сходящую с него - сходом. Практически не все частицы, размеры которых меньше отверстий сита, проходят через отверстия - некоторая часть их покидает сито вместе с отходом (сход).
КПД в зависимости от типа и конструкции сит изменяется в пределах 60 - 75%.
КПД сита - это отношение массы зерен, прошедших через сито, к массе зерен такого же размера, содержащихся в исходной смеси эффективность сит обусловлена рядом факторов, а именно: формой и размерами отверстий сита; формой частиц продукта; толщиной слоя продукта на сите; влажностью продукта; характером движения продукта на сите.
Пропускная способность сит характеризуется "живым" сечением. Живое сечение штампованных сит - не более 50%, плетеных - в пределах 45 - 70%.
На предприятиях общественного питания применяются просеиватели двух основных видов: с плоским ситом (рис.1) и с цилиндрическим ситом (рис.2).
Рис. 1. Просеиватель МПМВ-300
1 - рабочая камера; 2 - плоское сито;
3 - амортизаторы; 4 - основание просеивателя;
5 - электродвигатель; 6 – дебалансы
Рис. 2. Просеиватель МПМ-800
1 - просеивающая головка, 2 - цилиндрическое сит;,
3 - приводной механизм; 4 - шнековый питатель
В зависимости от конструкции сита и характера его движения просеиватели можно классифицировать по следующей схеме (таблица 1).
Таблица 1. Классификация просеивателей
Просеиватели | |||||||||
Просеиватели сплоским ситом | Просеиватели с цилиндрическим ситом | ||||||||
Просеиватели с возвратно-поступательным движением сита | Просеиватель с вибрационным движением сита | Просеиватель с вращающимся ситом | Просеиватель с неподвижным ситом |
При выборе дозирующего устройства необходимо:
уточнить требования к точности дозирования на основе государственных предписаний и других официальных документов (например, требуется исходить из того, что среднее накопленное отклонение не должно быть меньше номинального показателя, а индивидуальное отклонение не должно превышать 2%);
установить для данного продукта дисперсию вариантов отдельных способов дозирования. При большом разбросе дисперсии средний показатель надо поднять выше номинального уровня так, чтобы трехкратная дисперсия была выше нижнего предела. При большей дисперсии происходит передозировка;
при оценке различных способов дозирования следует учитывать, что если средняя за год дозировка показала перерасход продукта, нужно использовать более точный тип дозатора с меньшей дисперсией.
В основном различают два вида дозирования: весовое, осуществляемое при непосредственном взвешивании массы дозы, и объемное, проводимое путем определения объема конкретной массы продукта.
Весовое дозирование применяют для сыпучих, зерно-, порошкообразных, волокнистых, небольших штучных и слегка слипающихся продуктов. Для этой цели служат весовые дозаторы различных видов, при этом производительность, как правило, не превышает 100 доз/мин.
Часто при весовом дозировании используются весы двойного действия: это означает, что весы, расположенные друг над другом, каждый раз производят два параллельных взвешивания. На чашке верхних весов производится грубое взвешивание - примерно 80 - 90% номинальной массы продукта, затем эта масса поступает на чашку нижних весов, где более тонкой струей доводится до номинальной.
На рис. 1 приведена схема весового дозатора коромыслового типа РТ-ДК, предназначенного для дозирования сыпучих, гранулированных, кристаллических и мелкоштучных пищевых продуктов (крупы, макаронные изделия, орехи, сахарный песок, чай, покорн, конфеты и т.д.), а также штучных малоразмерных изделии.
Рис. 2. Дозатор весовой коромысловый РТ-ДК
1 - бункер загрузочный; 2 - подающее устройство;
3 - основание; 4 - коромысловый механизм; 5 - электропривод; 6 - чаша приемная
Объемное дозирование основано на применении мерных емкостей различных видов (стаканчиков, камер, ковшей, калибровочных устройств и т.п.) или закономерностей постоянства расхода продукта через мерные отверстия в единицу времени (дозирование по времени истечения продукта).
Стаканчиковый дозатор пригоден для дозирования сыпучих, зернообразных, небольших штучных, неслипающихся, немажущихся, и непорошкообразных продуктов.
Осуществлять объемное дозирование так же позволяет шнековый дозатор, который целесообразно использовать для дозирования прежде всего порошкообразных, мелкозернистых и густотекучих продуктов. Производительность дозатора может достигать 100 доз/мин. На рис. 3 приведена схема шнекового дозатора РТ-ДШ-01.
Преимущества шнекового дозатора:
пригоден для дозирования порошкообразных, пыльных и трудносыпучих продуктов, поскольку его закрытая конструкция исключает распыление;
применяется при упаковке с использованием инертного газа для повышения сохранности (в подготовительном бункере дозатора продукт не соприкасается с воздухом и его можно обдувать газом без утечки последнего);
имеет наиболее простое и удобное решение дозирующего устройства, позволяющего быстро изменять дозу продукта и осуществлять в случае необходимости подпитку и точную регулировку дозы с пульта управления.