/>
де Gсм - кількість суміші, кг/с;
Див, ССМ - теплоємність морозива і суміші, кДж/(кг град);
? м - ККД враховує втрати холоду? м=0,9;
335 - витрата холоду на заморожування 1 кг води, кДж/кг;
Nр - потужність на валу мішалки, кВт.
Питома теплоємність суміші для зливного морозива ССМ=3,2 кДж/(кг град) ([5] стор. 66)
Теплоємність морозива визначаємо за графіком ([2] стр.243) при tm=- 5=4,191030,62=2 600 Дж/кгград=2,6 кДж/кгград.
Потужність на валу мішалки складається з наступних основних витрат
=N1 + N2 + N3 ([2] стор.247) (4.11)
де N1 -Потужність, витрачається на зрізання шару морозива ножами, Вт;
N2-потужність витрачається на тертя морозива об стінки морозильного циліндра і на обертання мішалки з ножами у в'язкому середовищі, Вт;
N3- потужність витрачається на тертя ножа морозива об стінки морозильного циліндра, Вт.определім за формулою
, Вт ([2] стр.248) (4.12)
де? m/ср - швидкість зрізання шару, м/с
?- Кут установки ножа (для фрізера Е4-ГФЛ?=32-35 °)
pм.ср -Механічні напруга при зрізанні шару, Н/м=Па.
Швидкість зрізання шару визначимо за формулою
м/с.
Механічне напруга при зрізанні шару залежить від ставлення щільності морозива? м і щільності льоду? л і механічної напруги при зрізанні льоду Pл
м.ср=Pл, Н/м2 ([2] стр.248) (4.13)
Pл=9,81 104, Н/м; ? л=900 кг/м3;
Тоді
pм.ср=98100=66708 Па
Підставивши значення у формулу (4.12) отримаємо=2010-621,07tg3566708=21,3 Вт
З урахуванням нерівномірності зрізання шару морозива приймаємо N1=25 Втопределім за формулою:
=, Вт ([2] стр.249) (4.14)
де? тр - коефіцієнт тертя;
rн - зовнішній радіус мішалки, м;
Rвн - внутрішній радіус мішалки, м;
?- Кутова швидкість обертання мішалки, рад/с;
Фдоп - коефіцієнт, що враховує додаткові витрати потужності при ускладненні конструкції мішалки (Фдоп=1,5).
?== 53,38 с - 1
Приймаємо: rн=0,2 м, Rвн=0,192 м.
, ([2] стр.249) (4.15)
де? 0 - коефіцієнт тертя при ламінарному русі суміші,? 0=0,06.
? м,? см - кінематична в'язкість морозива і суміші, м2/с
? м=0,5 м2/с,? см=0,0006 м2/с ([2] стор.252)
Тоді:
? тр=0,06=0,322
Підставивши числові дані у формулу (4), отримаємо:=0,322 (0,24-0,1924) 1,07tg35253,3836111,5=14011 Вт
Завбільшки N3 можна знехтувати через її малість у порівнянні з N2.
Підставивши знайдені значення у формулу (4.11), отримаємо:=14011 + 25=14 036 Вт=14,036кВт.
Підставивши значення у формулу (4.10), отримаємо:={0,194 [3,2 (6 + 2,5) +2,6 (- 2,5 + 5) + 50,7 · 63,7 · 335/ 1000] +14,036}: 0,9=46,2кВт.
.4 Прочностной розрахунок
Товщину стінки циліндра можна визначити за формулою:
мм ([4] стор. 120) (4.16)
де? ст - товщина стінки, мм;
p - внутрішнє надлишковий тиск, кг/см2;
d - внутрішній діаметр циліндра, мм;
[?] p - допустиме напруження на розтяг, кг/см2;
?- Коефіцієнт міцності шва, (?=0,85);
С - надбавка на корозію, мм.
Надлишковий тиск в сорочці для аміаку p=8атм=8кг/см2;=0,4 + 0,2=0,6м=600мм.
Допустиме напруження на розтяг приймаємо:
[? ] p =? в/nв ([6] стор. 115) (4.17)
де? в - межа міцності матеріалу на розтяг, кг/см2;
nв - коефіцієнт запасу міцності.
Циліндр фрезера виготовлений із сталі марки Х18Н10Т.
З таблиці 12 [6] стор. 94 знаходимо? в=54 кг/мм2, а з таблиці 24 [6] стор. 115 nв=3,75.
Тоді
кг/мм2.
Підставивши у формулу (4.16) дані отримаємо:
.5 Кінематичний розрахунок
Кількість обертів насоса 1 ступені визначимо з формули:
м3/год, ([3] стор. 53) (4.18)
де g - обсяг продукту, що подається насосом за один оборот, м3;
n1 - число обертів насоса 1 ступені, об/хв;
Vч - об'ємна продуктивність насоса, м3/год;
? об - коефіцієнт об'ємного наповнення (0,75-0,8).
У шестерний насоса для суміші морозива g=4,0 · 10-5 м3.
З формули (4.18) визначимо:
об/хв.
Число оборотів насоса 1 і 2 ступенів відносяться як 3: 10/n2=3/10
Тоді число обертів насоса 2 ступені складе:
об/хв.
Потужність, необхідну на обертання насосів визначимо за формулою:
Вт, (4.19)
де V - об'ємна продуктивність насосів, м3/год;
p - тиск, що...
