Характеристика технологического оборудования поточной линии производства сухого обезжиренного молока (стр. 4 из 5)
Служит для сушки цельного молока и перегонки. Сушка происходит в течение двух стадий. Первая стадия сушки, что характеризуется большой скоростью процесса, происходит в сушильной башне, друга, во время которой скорость процесса значительно снижается, — в вибрационной конвективной сушилке. Такая организация процесса сушки предотвращает грудкуванию молока при повышенной влажности с одновременным ее досушиванием. Сгущенку подают на форсунки, диспергируют и высушивают в камере 1 в потоке горячего воздуха. Полученный молочный порошок выгружается гранулятором 2 и поступает для конечной досушки и охлаждения в вибрационные конвективные сушилки 3, поэтому элеватором подается для классификации на вибрационное сито 5. Кондиционный порошок посредством конвееров через распределитель 6 попадает в бункера для временного сохранения, а дальше направляется на фасовку.
В комплект сушильного устройства входит оборудование для мойки внутренних поверхностей камеры, циклонов и бункеров посредством гидромониторов, смонтированных на этих аппаратах. Предусмотренная подача к установке насыщенного пара в случае самозагорания молока.
Производительность установки 900…1000 кг/год. Температура воздуха, что поступает в камеру, — 160…180 °С, на выходе из камеры — 95 °С. Разрежение в камере — 20…25 Па.
4. Инженерные расчеты
Производительность гомогенизатора равна подаче его насоса. Для плунжерных насосов подача зависит от диаметра плунжеров и величины хода, количества плунжеров и числа оборотов коленчатого вала. При заданных параметрах машины производительность Vсек ее можно рассчитать по формуле
Vсек =
м3/ сек, (4.1)где d‑диаметр плунжера, м;
S – ход плунжера, м;
п – угловая скорость вращения коленчатого вала, об/сек;
φ – объемный к. п. д. насоса (для молока = 0,85; для вязкого продукта значительно меньше);
z – количество плунжеров.
Мощность N, необходимую для работы гомогенизатора, определяют по формуле для расчета мощности насосов
N = 
Вт, (4.2)
где р0 – давление, развиваемое плунжерами гомогенизатора (давление перед клапаном), Н/м2;
η – механический к. п. д. гомогенизатора (= 0,75).
В результате затрат большого количества механической энергии, которая превращается в теплоту, при клапанной гомогенизации заметно нагревается продукт. Повышение температуры продукта в гомогенизаторе можно рассчитать по формуле
∆t =
град, (4.3)где N ‑ потребная мощность, Вт;
Vсек – объемная производительность гомогенизатора, м3/ceк;
ρ – плотность продукта, кг/м3;
С–массовая теплоемкость продукта, Дж/(кг∙ град).
Высокое давление гомогенизации является причиной того, что клапанные гомогенизаторы поглощают много электроэнергии и отличаются большой металлоемкостью. Чтобы уменьшить расход энергии и облегчить конструкцию, за рубежом созданы гомогенизаторы «низкого» давления. Режим их работы позволяет получить эффект гомогенизации, достаточный при выработке цельного гомогенизированного молока.
Пружина гомогенизирующей головки должна быть достаточно жесткой, чтобы обеспечить необходимое давление гомогенизации, зависящее от усилия Р, с которым пружина действует на клапан. Связь между этим усилием, параметрами пружины и возникающим в пружине наибольшим касательным напряжением τмакс выражается формулой
τмакс =
Н/м2, (4.4)где Р – усилие, действующее на пружину, Н;
D – средний диаметр витков пружины, м;
d – диаметр проволоки, м;
k – поправочный коэффициент.
Поправочный коэффициент зависит от индекса пружины
С =
. (4.5)Приближенно
k =
. (4.6)Пружина должна удовлетворять условию τмакс ≤ [τ]. Допускаемое напряжение на кручение [τ], которое зависит от механических свойств материала, колеблется в широких пределах (300 – 600 МН/м2).
При расчете задаются индекм пружины Сп= 4–5. Это дает возможность на основании формулы определить диаметр проволоки d:
d = 
. (4.7)
Количество витков пружины гомогенизатора п = 4 – 6. Усилие затяжки Р определяют по формуле
Р = f∙∆p, (4.8)
где f – площадь сечения канала перед клапаном, м2;
∆р – рабочее давление гомогенизации, Н/м2.
5. Правила эксплуатации
Эксплуатация насосов и техника безопасности.
Полученные с завода-изготовителя насосы необходимо разобрать и осмотреть, убедиться в исправности деталей и отсутствии посторонних предметов. Детали насоса очищают от смазки, консервации и моют горячей водой и щелочным раствором в соответствии с инструкцией по мойке молочного оборудования. Затем насосы собирают и присоединяют к трубопроводу.
При монтаже тщательно проверяют сносность валов электродвигателя и рабочего колеса или ротора. Это особенно важно для насосов неконсольномоноблочного типа, имеющих общую плиту с приводом. Необходимо правильно установить резиновое уплотнительное кольцо в паз корпуса.
Крышки к корпусу следует прижимать равномерно по окружности, не допуская перекоса. В противном случае нарушается работа насоса.
Электродвигатель присоединяют к электросети за выведенные концы обмотки статора в зависимости от напряжения по схеме, указанной на табличке (треугольник или звезда). При неправильном направлении вращения следует поменять местами две присоединительные фазы сети.
Вращать насос вхолостую свыше 3-4 мин не рекомендуется, так как его трущиеся части смазываются только перекачиваемым продуктом. Нарушение этого правила может привести к перегреву уплотнительного устройства и даже выходу его из строя.
Всасывающая труба должна быть короткой, прямой и герметичной. Нагнетательный и всасывающий трубопроводы должны свободно без перекосов присоединяться к патрубкам насосов.
Для пуска центробежного насоса необходимо открыть кран на всасывающей линии, включить электродвигатель и открыть кран на нагнетательной, для пуска объемных – открыть запорные краны на нагнетательной линии, включить электродвигатель и открыть кран на всасывающей.
Во время работы насоса надо систематически следить за сальником вала – при неудовлетворительном состоянии сальникового устройства появляется течь перекачиваемой жидкости. Это обнаруживается визуально с помощью специального отверстия во фланце насоса, через которое вытекает просачиваемая жидкость.
Перед остановкой насоса необходимо постепенно отключить подачу продукта и на ходу машины промыть блок цилиндра горячей водой.
Эффективность работы ротационных насосов (производительность, напор, к.п.д. и другие параметры) зависит от точности их изготовления и сборки.
После установки насоса необходимо убедится в правильном подсоединении электродвигателя. Для этого включают кратковременно (толчком) электродвигатель и проверяют, совпадает ли вращение его с направлением, указанным стрелкой на корпусе насоса. При неправильном вращении следует переменить местами две из подсоединенных фаз на коробке электродвигателя, приняв при этом необходимые меры предосторожности.