ВУЗ:
Составители:
PgRPF τ=ω=
2
ц
, (5.3)
где gR
2
ω=τ – фактор разделения, показывающий во сколько раз действие центробежной силы превос-
ходит силу тяжести (чем больше фактор разделения, тем выше разделяющая способность сепаратора); R
– радиус барабана, м.
Выразим угловую скорость ω, с
–1
, через частоту вращения, n, с
–1
, барабана сепаратора, и примем π
2
≈ g. Тогда выражение для фактора разделения
Rn
2
4=τ . (5.4)
Из полученного выражения видно, что эффективности сепарирования выгоднее увеличивать за счет
частоты вращения, а не радиуса барабана, так как частота вращения в квадрате.
По вертикальным каналам пакета тарелок в межтарелочное пространство поступает молоко с нахо-
дящимися в нем жировыми шариками (рис. 5.5, б). Здесь жировые шарики участвуют в сложном движе-
нии. Одна составляющая движения определяется скоростью v
п
потока молока и направлена по обра-
зующей тарелки, другая – центробежной силой в относительном движении со скоростью v
с
и направле-
на перпендикулярно оси вращения (скорость "всплытия" шариков). Скорость v
п
потока молока в межта-
релочном пространстве (рис. 5.5, а)
Rlz
V
t
π
=
2
v
п
, (5.5)
где V
t
– объемный расход сепаратора, м
3
/с; l – расстояние между соседними тарелками по горизонтали,
м; z – число межтарелочных пространств в барабане.
При ламинарном режиме движения скорость v
с
осаждения определится по формуле Стокса с учетом
фактора разделения
(
) ()
п
жп
222
п
жп
2
c
1818
v
η
ρ−ρω
=
ω
η
ρ−ρ
=
Rd
g
Rgd
, (5.6)
где d – диаметр жирового шарика, м.
В процессе центробежного осаждения значения τ и v
с
изменяются, как зависящие от R, расстояния от
оси вращения барабана до рассматриваемой частицы. Радиус вращения изменяется от R
м
до R
б
(рис. 5.5,
а).
Исследованиями установлено, что в диапазоне температур от 238 до 343 К физические свойства
плазмы и молочного жира связаны зависимостью
(
)
)273(2900
пжп
−
=
η
ρ
−
ρ
T , где T – температура молока,
К.
Тогда скорость всплытия шариков определится
)273(161v
22
c
−ω= TRd . (5.7)
Абсолютная скорость движения жирового шарика
ш
v равна геометрической сумме переносной и отно-
сительной скоростей:
cпш
vvv += .
Как следует из анализа формул, для определения скоростей
cп
v,v при продвижении жирового ша-
рика в межтарелочном пространстве барабана относительная скорость будет возрастать, так как возрас-
тает R, а переносная – уменьшаться, так как с увеличением R увеличивается сечение потока молока. Эти
изменения приводят к изменению величины и направления результирующей скорости движения шари-
ков
ш
v .
В результате этого жировые шарики оседают на верхних поверхностях тарелок и непрерывно продви-
гаются к оси вращения барабана.
Потоки сливок и обрата схематично показаны на рис. 5.5, б. При их анализе видно, что чем мельче
жировой шарик, тем ближе к внешнему краю тарелки он опустится. Часть мелких жировых шариков, не
достигших поверхности тарелки, выносятся с потоком обрата. Жировые шарики, опустившиеся на
верхнюю поверхность нижней тарелки, движутся к центру вращения, в направлении общему потоку об-
рата. Сепараторы имеют устройство, позволяющее настраивать их на такой режим работы, при котором
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- …
- следующая ›
- последняя »
