Проектно-конструкторская часть с расчетом сепаратора

Принцип работы сепаратора следующий. Исходное молоко через центральную трубку приемно-выводного устройства поступает в барабан, где в зазорах между промежуточными тарелками происходит его очистка от механических примесей. Очищенное молоко постоянно выводится из барабана напорным диском и через отводящую магистраль направляется в производственные коммуникации. Давление очищенного молокарегулируется клапаном и контролируется манометром.

Рис. 1.4.3. Сепаратор А1-ОЦМ-15:

а-общийвид: 1-станина;2-приемник осадка; 3-барабан;4-крышка сепаратора; 5-приемно-выводноеустройство;6-центральная труба; 7-напорный диск; 8-тарелкодержатель;9-основание; 10-поршень;11-пакет тарелок;12-вертикальный вал;13-горизонтальный вал; б-схема подключениягидросистемы: 7-редукционный клапан;2-фильтр; 3(1),3(2)-электромагнитные клапаны,4(Г), 4(2)-вентили; 5-манометр.

Осадок  периодически выводится из барабана. В полость барабана подают воду. Поршень под воздействием гидростатического давления опускается, и осадок через разгрузочные щели основания вытесняется из барабана. Вода также выводится из барабана через отверстие в поршне. Под воздействием воды, находящейся в полости барабана, поршень поднимается и перекрывает разгрузочные щели, и выгрузка осадка прекращается. Гидросистему(рис. 4,б) устанавливают на расстоянии 1,5 м от сепаратора и соединяют с ним трубопроводом внутренним диаметром не менее 15 мм. Питание гидросистемы осуществляется от водопроводной сети, давление воды не менее 0,2 МПа, температура не выше 35 °С. На выходе установлен фильтр, улавливающий механические примеси. Манометр показывает давление в гидросистеме после редукционного клапана, регулирующего давление в линии разгрузки барабана. При управлении механизмом разгрузки по команде с пульта управления срабатывает электромагнитный вентиль 3(1) и вода направляется в полость барабана. Через электромагнитный вентиль 3(2) вода подается на охлаждение и смачивание приемника осадка в автоматическом режиме работы сепаратора. В случае выхода из строя системы автоматической выгрузки осадка переходят на ручное управление: вентиль 4(1)-разгрузка, а вентиль 4(2)-смачиваниеприемникаосадка.

Сепараторы  А1-ОХО и ОХО-25 применяют для  холодной очистки моиока, поступающего из емкостей для хранения на автоматизированные линии производства стерилизованного молока с асептическим розливом.

Сепаратор А1-0Х0 (рис. 3.4.4, а) в отличие от других сепараторов снабжен переходным фланцем и состоит из станины с приводом, барабана, приемника осадка, крышки сепаратора, прием- но-выводного устройства, гидроузла. В станине монтируются все основные узлы привода: вертикальный и горизонтальный валы, тахометр с шестерней, указатель уровня масла. На вертикальном валу (веретене) закреплен барабан, на горизонтальном-винтовая шестерня, передающая вращение вертикальному валу. Для передачи вращения от электродвигателя к барабану служит упругая муфта, соединяющая вал электродвигателя с фрикционно- центробежной разгонной муфтой и горизонтальным валом.

Барабан, установленный на вертикальном валу, является основным исполнительным органом сепаратора. Состоит из основания с лабиринтом и ограничительной форсункой, подвижного поршня с прокладкой, тарелкодержателя с пакетом тарелок, крышки с напорной камерой, большого и малого затяжных колец. В основании барабана размещено клапанное устройство для слива буферной воды из-под подвижного поршня при разгрузке барабана.

Приемник  осадка крепится на верхнем торце  станины. В нем имеются штуцера  для подвода и отвода буферной воды и форсуночное устройство для слива осадка и его выгрузки из барабана через разгрузочные щели. Приемно-выводное устройство состоит из подводящей трубки и отводящей системы, которая включает в себя напорный диск, отвод с манометром, смотровые стекла, пробоотборные краники, дроссель и расходомер, устанавливаемый на месте эксплуатации сепаратора.

Схема подключения гидросистемы сепаратора представлена на рис. 5, б. После набора барабаном необходимой частоты вращения на линии подвода воды открывают кран, и буферная вода из водопровода направляется в гидросистему сепаратора. Проходя через фильтр, она поступает в редуктор, после чего в системе устанавливается постоянное давление, контролируемое манометром. Из гидросистемы через гидроузел буферная вода попадает в полость под поршнем барабана. Поршень перемещается вверх, перекрывая разгрузочные щели барабана.

Рукоятку  крана ставят в положение «Подпитка», в гидросистеме устанавливается подача жидкости в небольшом количестве для компенсации возможной утечки. Затем исходный продукт (молоко) по подводящей коммуникации попадает в барабан сепаратора, где происходит его очистка.

Очищенное молоко удаляется из барабана с помощью  напорного диска и направляется в отводящую коммуникацию. Осадок(0,03-1 % отобъема молока)

Рис. 1.4.4. Сепаратор для холодной очистки молока А1-ОХО:

а-общийвид:1-приемно-выводноеустройство;2-крышка сепаратора;3-барабан;4-приемник осадка;5,20-гидроузел; 6-вертикальный вал; 7-червяк;8-радиально-упорный подшипник;9-станина;10-пружина;11, 17-стаканы;12-указатель уровня масла; 13-червячное колесо;14-шестерня; 15-горизонтальныйвал; 16-тахометр;18-сферический двухрядный подшипник;19-горловая опора;21-основание;22- тарелкодержатель; 23-клапанное устройство;24-поршень;25-прокладка;26-разгрузочные щели;27-пакет тарелок;28-крышка барабана;29-большое затяжное кольцо;30-малое затяжное кольцо; б-схема подключениягидросистемы: 1-фильтр; 2-редуктор;3-манометр;4-компенсационный бачок; 5,8-вентили;6- дроссель;7(1), 7(2)-электромагнитные вентили.

под действием центробежной силы отбрасывается  к периферии барабана и скапливается в шламовом пространстве. По мере накопления осадка производится периодическая разгрузка барабана. В сепараторе предусмотрена как полная, так и частичная выгрузка осадка из барабана. Управление электромагнитными вентилями осуществляется с помощью электромеханического и двух электронных реле времени на электрическом пульте управления.

Аналогичные назначение и принцип работы имеет сепаратор ОХО-25.

К группе сепараторов-молокоочистителей  относят также сепараторы для производства творога, осветления молочной сыворотки от белковых веществ после их коагуляции и др.

Сепаратор Ж5-ОТР предназначен для непрерывного разделения сквашенного молока на обезжиренный творог и сыворотку. По конструкции этот сепаратор открытого типа с центробежной выгрузкой осадка. Сепаратор Ж5-ОТР состоит из станины с приводным механизмом, барабана, приемно-выводного устройства и тахометра. Сепаратор укомплектован цилиндрическим фильтром для удержания крупных комков сгустка. В станине имеется смотровое окно. Для заливки и удаления отработанного масла в крышке тахометра предусмотрено два отверстия, закрываемые пробкой. Приводной механизм состоит из электродвигателя, упругой и разгонной фрикционно-центробежной муфт, горизонтального и вертикального валов. Горизонтальный вал получает вращение от электродвигателя через упругую муфту. Вращение от горизонтального вала на вертикальный передается через фрикционно-центробежную муфту, которая обеспечивает плавную и постепенную передачу вращения барабану при его разгоне.

Вертикальный  вал вращается в верхнем радиально-сферичес- ком и нижнем радиально-упорном  подшипниках. Радиально- сферический  подшипник установлен в обойме горловой опоры. Эта опора выполнена упругой, что позволяет барабану сепаратора при разгоне и остановке плавно переходить критическое число оборотов и сохранять устойчивый спокойный ход при рабочей частоте вращения. Упругость горловой опоры достигается темчто обойма с подшипниками и валом заключена между шестью радиально расположенными цилиндрическими пружинами, установленными в направляющих втулках, которые находятся в гнездах корпуса горловой опоры. Вертикальная нагрузка от массы барабана и вала в сборе воспринимается нижним радиально- упорным подшипником, который опирается на пружину.

Рис. 1.4.5. Барабан сепаратора Ж5-ОТР для разделения сквашенного молока:

1-чашастанины; 2-горловая опора;3-крышка;4-гайка; 5-центральнаятрубка;6-приемниксыворотки; 7-гайкавертикальноговала;8-сепарирующее устройство;9-вертикальныйвал; 10-лоток для выхода творога.

Барабан сепаратора Ж5-ОТР (рис.3.4.5) является исполнительным органом сепаратора, в котором происходит разделение сквашенного молока на творог и сыворотку. Приемно-выводное устройство состоит из приемников творога и сыворотки и подводящего устройства.

Принцип работы сепаратора состоит в следующем. Сквашенное обезжиренное молоко подается в сепаратор насосом через цилиндрический фильтр. Он представляет собой два поочередно работающих вертикальных цилиндра с сеткой внутри, соединенные трубопроводом, на котором установен трехходовой кран. Далее поцентральной трубке молоко попадает в тарелкодержатель, откуда по внутренним каналам между ребрами тарелкодержателя поступает через отверстия в нем в вертикальные каналы. Распределяясь тонким слоем между тарелками, продукт подвергается действию центробежной силы и разделяется на две фракции: творог и сыворотку. Творог как более тяжелая фракция движется к периферии барабана, откуда непрерывно выводится через сопла барабана в приемник творога.

Более легкая фракция- молочная сыворотка оттесняется от оси вращения барабана и поднимается вверх по наружным каналам в тарелкодержателе и через фигурное отверстие в крышке барабана выводится в приемник сыворотки свободной струей.

В стенке корпуса сепаратора имеется 12 отверстий, в которых находятся  держатели с соплами. Изменяя  размеры и число сопел, можно  регулировать массовую долю влаги в  твороге. В этом сепараторе можно обрабатывать творожный сгусток из обезжиренного молока, так как при обработке сгустка из жирного молока возникают потери молочного жира, удаляемого вместе с сывороткой.

Сепаратор ЯР-ОД Г предназначен для обезжиривания творожного сгустка и получения творога с регулируемой влажностью и частичным охлаждением. По конструкции этот сепаратор аналогичен вышеописанному. Особенностью принципа работы сепаратора Я9-ОДТ является то, что после разделения сквашенного молока на творог и сыворотку последняя с расходом 0,3—0,9 м³/ч возвращается по линии рециркуляции на вход сепаратора. Такое замещение части исходного сквашенного молока предусматривается в случае падения давления в линии рециркуляции. Это может быть связано с внезапным увеличением производительности или уменьшением расхода исходного продукта. Изменение противодавления в линии рециркуляции позволяет достигать плавного изменения влажности творога без остановки сепаратора и замены диаметра отверстий сопел.

1.5. Сепараторы-сливкоотделители.