>
N=n/2m, (4.13)
де m - число паралельних каналів.
Секція рекуперації I: N=20/2=10;
Секція рекуперації II: N=3/2=1,5;
Секція пастеризації: N=4/2=2;
Секція водяного охолодження: N=11/2=5,5;
Секція ропного охолодження: N=11/2=5,5.
Розрахунок і підбір насоса
Продуктивність насосів М х, м 3/с, виражається формулою (4.14)
, (4.14)
де V - об'єм продукта, подаваного насосом за один оборот, м3;
n - частота обертання (число ходів поршня), с - 1;
?- Коефіцієнт об'ємного наповнення.
Обсяг продукту V - це обсяг камери насоса або камер, визначається геометрично. Привід здійснюється безпосередньо від вала електродвигуна. Частота обертання робочого органу від 15 до 30 с - 1, ККД одноступінчатих насосів від 0,4 до 0,5.
V=0,0788 м3;
n=20 с - 1;
?=0,47;
Створюваний відцентровим насосом натиск М, м , можна розрахувати за формулою (4.15)
, (4.15)
де?- Коефіцієнт напору,?=0,83;
V - окружна швидкість обертання робочого колеса або диска, м/с;
m - кількість послідовно розташованих дисків.
V =? n/30=3,14 20/30=2,09с - 1;
.
Споживана насосами потужність N, кВт , визначається за формулою (4.16)
, (4.16)
де? м - ККД насоса,? м=0,47;
р-р0=9,81 · 104 Па;
За отриманими характеристиками підбираємо відцентровий насос марки П8-ОНВ - 10.
Розрахунок швидкості потоку продукту
Відповідно до допустимими гідравлічними опорами в секціях апарату визначається максимально допустима швидкість потоку продукту в каналах всіх секцій.
Швидкість w, м/с , визначають за формулою (4.17)
, (4.17)
де? м - коефіцієнт тепловіддачі від стінки до молока? м=5000 Вт/м2 · К;
tср.ст - середня температура стінки в секції, 0С, середньоарифметична величина від значень початкових і кінцевих температур оброблюваної і робочої рідини в секції;
? Рсекц - гідравлічний опір секції, Па;
? м - щільність молока, кг/м3;
? секц - коефіцієнт гідравлічного опору секції.
?=11,2? Re=11,2? 42372=0,78.
Знайдемо tср.ст для секції рекуперації I:
tср.ст=(4 + 45 + 74 + 67,4)/4=47,6 0С;
Для секції рекуперації II:
tср.ст=(45 + 64,1 + 74 + 67,4)/4=62,6 0С;
Для секції пастеризації:
tср.ст=(74 + 64,1 + 76 + 67,4)/4=70,4 0С;
Для секції водяного охолодження:
tср.ст=(74 + 17,9 + 4 + 19,8)/4=29 0С;
Для секції ропного охолодження:
tср.ст=(17,9 + 4-4 + 12,7)/4=15,3 0С.
Щільність молока? м визначається в залежності від температури. Для секції рекуперації I щільність? М=1020,9 кг/м3, для секції рекуперації II? М=1011,1 кг/м3, для секції пастеризації? М=1000,3 кг/м3, для секції водяного охолодження? М=1024 , 8 кг/м3, для секції ропного охолодження? м=1031,7 кг/м3.
Гідравлічний опір однієї секції? Рсекц, Па , визначається за формулою (4.18)
(4.18)
де?- Коефіцієнт гідравлічного опору;
LП - приведена висота пластини, м, LП=F/b, де F - робоча поверхня пластини, м2;
b - ширина пластини, м;
d е - еквівалентний діаметр, м.
Еквівалентний діаметр d е, м , визначається формулою (4.19)
d е=2b · h/(b + h), (4.19)
де b - робоча ширина пластини, м;
h - відстань між пластинами, м.
За довідковими даними b=0,3 м; h=0,0028 м.
.
м.
Швидкість потоків холодної води w приймають рівною швидкості молока. Швидкість циркулюючої гарячої води приймають рівній подвійній величині швидкості молока. За формулою (3.25) знайдемо? Р для кожної секції.
Секція рекуперації I:
Секція рекуперації II:
Секція пастеризації:
Секція водяного охолодження:
Секція ропного охолодження:
За формулою (4.17) знайдемо середню швидкість потоку продукту в кожній секції.
Секція рекуперації I:
Секція рекуперації II:
Секція пастеризації:
Секція водяного охолодження:
Секція ропного охолодження:
Швидкості в каналах всіх секцій повинні мати однакові значення. Це спостерігається при розрахунку максимально допустимої швидкості потоку продукту.
Визначення розмірів видержіватель
Нагріте в апараті до температури пастеризації молоко необхідно витримати протягом певного часу при цій температурі, з тим щоб повною мірою завершити бактерицидну дію тепла. Для цієї мети пастеризаційно-охолоджувальна установка забезпечується видержіватель.
При розрахунку видержіватель визначають основні конструктивні розмі...
