Розрахунок центрифуг

Продуктивність автоматизованої центрифуги циклічної дії, (кг/с):

 

,

 

де D- внутрішній діаметр ротора центрифуги, м;

d- діаметр верхнього обмежуючого кільця ротора, м;

h - висота ротора, м;

ρ - густина продукту, кг/м³;

ε - експлуатаційний коефіцієнт;

j -коефіцієнт, який враховує частоту обертання ротора;

Тц - час циклу, с.

Продуктивність пульсуючої центрифуги безперервної дії, (кг/с):

 

,

 

де Ro- внутрішній радіус останнього ступеня ротора центрифуги, м;

r₀ - внутрішній радіус шару продукту на останньому ступені ротора, м;

L - хід штовхача, м;

n- частота пульсацій, с^-1;

ρ - густина продукту, кг/м³;

k - коефіцієнт заповнення останнього ступеня продуктом;

ε - експлуатаційний коефіцієнт.

Продуктивність конічної інерційної центрифуги безперервної дії (кг/с):

 

,

 

де F- площа робочої поверхні ротора центрифуги, м²;

q - навантаження продукту на одиницю робочої поверхні ротора за одиницю часу, кг/(м× с).

Продуктивність відстійної центрифуги безперервної дії (кг/с):

,

 

де r - середній радіус шару суспензії в роторі, м;

L- довжина зливної ділянки, м;

V - середня швидкість осадження частинок твердої фази, м/с;

ρ - густина вхідної суспензії, кг/м³.

Потужність, яка споживається приводом центрифуги будь-якого типу (кВт):

 

,

де N₁ - потужність, яка необхідна на подолання інерції, кВт;

N₂ – потужність, яка необхідна на подолання тертя в підшипниках, кВт;

N₃ - потужність, яка витрачається на подолання опору повітря, кВт.

 

Витрата енергії на подолання інерції барабану:

 

, кг м

 

де G_σ - маса частин які обертаються в центрифузі, кг; R- внутрішній радіус барабана, м;

w - колова швидкість обертання барабану, рад/с:

 

, м/сек;

 

Витрата енергії на подолання інерції завантаження:

 

, кг м

 

 

де G_з - маса завантаження, кг;

- коефіцієнт заповнення барабану;

Витрата потужності на подолання інерції:

 

, кВт

τ - час розгону центрифуги, хв;

Витрата потужності на подолання тертя валу центрифуги в підшипниках:

 

, кВт

 

де f - коефіцієнт тертя (f = 0,03);

d - діаметр шийки вала, м;

n - частота обертання вала, с^-1.

 

Витрата потужності на подолання барабану опору повітря:

 

,

 

де - густина повітря, кг/м³;

- зовнішній радіус барабану ( - товщина стінки барабану, м);

- пускова потужність поверхні барабану, рівна

 

, м/сек;

 

 

Потужність електродвигуна центрифуги визначається за формулою:

 

,

 

де η - ККД двигуна.

 

Приклад. Розрахувати витрату енергії на центрифугуванні, якщо вага барабану кг, вага завантаження кг, тривалість розгону хв., радіус барабану центрифуги м, частота обертання об/хв., коефіцієнт тертя f = 0,03, діаметр валу d =0,08 м, густина повітря кг/м³, зовнішній радіус барабану м, ККД двигуна .

1. Витрату енергії на подолання інерції становить:

 

кВт.

 

де м/сек.

 

2. Витрата енергії на подолання тертя валу центрифугу в підшипниках:

 

кВт

 

3. Витрата потужності на подолання барабану опору повітря:

 

кВт

 

де м/сек

4. Пускова потужність центрифуги:

 

кВт.

 

5. Потужність двигуна центрифуги:

 

кВт.

Завдання для розрахунку сепаратора

Визначити витрати потужності на центрифугування, якщо вага барабану кг, вага завантаження кг, тривалість розгону хв., радіус барабану центрифуги м, частота обертання об/хв., коефіцієнт тертя f = 0,03, діаметр валу d =0,08 м, густина повітря кг/м³, зовнішній радіус барабану м, ККД двигуна .

 

№	, кг	, кг	τ, хв	n, об/хв	, мм	η
			2,45			0,75
			2,47			0,76
			2,49			0,77
			2,50			0,78
			2,51			0,79
			2,52			0.80
			2,53			0,81
			2,54			0,82
			2,55			0,83
			2,56			0,84
			2,57			0,85
			2,58			0,84
			2,59			0,83
			3,00			0,82
			3,01			0,81
			3,02			0,80
			3,03			0,78
			3,04			0,77
			3,05			0,76
			3,10			0,75

Завдання для звіту

1. Описати роботу центрифуги типу НОГШ, ФПН -1251 Л.

2. Замалювати схему центрифуг.

3. Описати експлуатацію центрифуи.

4. Зробити розрахунок параметрів центрифуги.

 

Контрольні запитання

1. Для чого використовують центрифуги?

2. Як працює центрифуга типу НОГШ?

3. Як регулювати якість розділення продукту?

4. Які є несправності центрифуги?

 

Список рекомендованої літератури

1. Курсовое и дипломное проектирование по курсу «Эксплуатация оборудования предприятий пищевой промышленности» / В.К. Мороз.– М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.

2. Устройство и эксплуатация оборудования предприятий пищевой промышленности / Под ред. А.Н. Драгилева. – М.: Агропромиздат, 1988.