Проектно-конструкторская часть с расчетом сепаратора

  Их номенклатура более широкая по сравнению с сепараторами-молокоочистителями. Это связано с тем, что в сливкоотделителях цельное молоко разделяетсяна сливки и обезжиренное молоко с одновременной их очисткой от загрязнений.

Сепаратор А1-ОС2-Боткрытого типа с ручной выгрузкой осадка отличается от базового (Ж5-ОСБ) тем, что горловая опора пружинного типа заменена на опору с амортизатором из упругого полимерного материала. Эта замена способствует уменьшению вибраций при рабочем режиме работы сепаратора под нагрузкой, снижению уровня шума, повышению надежности и долговечности.

Сепаратор состоит из станины с приводным  механизмом, барабана, приемно-выводного устройства и пульсатора. В станине, внутренняя часть которой является масляной ванной, смонтирован приводной механизм, состоящий из электродвигателя с фрикционно-центробежной муфтой, горизонтального и вертикального валов.

Для заливки и удаления масла имеются  отверстия, закрываемые пробкой, для контроля уровня масла- смотровое стекло. Фрикционно-центробежная муфта предназначена для постепенной и плавной передачи вращения от электродвигателя на горизонтальный и вертикальны валы к барабану. Вертикальный вал вращается в верхнем радиальном и нижнем радиально-упорном подшипниках. Верхняя горловая 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. Частота вращения барабана контролируется с помощью пульсатора.

Барабан является исполнительным органом сепаратора, в котором цельное молоко разделяется на сливки и обезжиренное молоко. Приемно-выводное устройство состоит из приемников молока, сливок и обезжиренного молока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.5.1. Сепаратор-сливкоотделитель Г9-ОСП-ЗМ с ручной выгрузкой осадка:

1-сливноеотверстие;2, 3-винты;4-смотровое окно; 5-уплотнение; 6,8-крепление кожуха; 7-кожух;9-горизонтальный вал;10-вертикальный вал; 11-стопор;12-барабан;13-крышка;14-приемно-выводное устройство;15-тормоз; 16- станина.

Принцип работы сепаратора следующий. Молоко подается в приемник молока, далее через  трубку поступает внутрь барабана, где по каналам тарелкодержателя попадает в вертикальные каналы пакета промежуточных тарелок и распределяется в межтарелочном пространстве. Под действием центробежной силы обезжиренное молоко как более тяжелая часть отбрасывается к периферии крышки барабана, а сливки направляются к оси барабана. Механические примеси, загрязняющие молоко, оседают в шламовом пространстве барабана. Поток обезжиренного молока под давлением проходит между наружной поверхностью разделительной тарелки и внутренней поверхностью крышки барабана и через отверстия в крышке выбрасывается в приемник. Сливки через каналы тарелкодержателя и регулировочный винт попадают в приемник сливок. Жирность сливок регулируется специальным винтом.

Сепаратор Г9-ОСП-ЗМ полузакрытого типа с ручной выгрузкой осадка (рис.3.5.1) состоит из станины приводного механизма, вертикального и горизонтального валов, тахометра, барабана, крышки с приемно-выводным устройством и стопора.

Привод  смонтирован в станине и является мультипликатором, обеспечивающим плавный разгон барабана, закрепленного на коническом хвостовике вертикального вала, до 108с.

Горизонтальный  вал вращается в подшипниках, установленных в отверстиях станины, от электродвигателя. На конце вала закреплен бандаж, а между опорами-зубчатоеколесо, черезкотороевращениепередаетсянавертикальныйвал. Отдругогоконцагоризонтального вала с помощью шестерни вращение передается на счетчик тахометра, а с помощью поводка-навалтахометра. Вертикальныйвалимеетверхнююинижнююподшипниковыеопоры. Верхняяснабженапружиннымиамортизаторами, гасящимирадиальныеколебаниявалаилибарабана, ипозволяетпринаборескоростииостановкеплавно переходить через критическую частоту вращения, сохраняя спокойный ход работы сепаратора.

Нижняя  опора с помощью пружины гасит  вертикальные колебания вала и барабана. Пружины верхней опоры тарируют по нагрузке и комплектуют по группам, поэтому при выходе из строя одной пружины заменяют весь комплект.

Положение барабана по высоте регулируется шайбой. Пробки, служащие для сжатия пружин, должны быть затянуты до упора. Отверстия в стакане и нижнем гнезде станины совпадают, что позволяет маслу циркулировать в станине во время работы сепаратора. Для предотвращения утечки масла нижнюю часть станины закрывают крышкой с прокладкой.

Тахометр  служит для контроля частоты вращения горизонтального вала сепаратора. Для периодического контроля за показаниями тахометра предусмотрен счетчик. Номинальной частоте вращения барабана (108 с^-1) соответствует 1 с^-1 счетчика, номинальной частоте вращения горизонтального вала приводного устройства-цифра 145 нациферблатетахометра.

Сборку  барабана выполняют в следующем  порядке. С конусной части веретена удаляют старую смазку и наносят тонким слоем свежий технический вазелин. На веретено сепаратора с помощью специального приспособления осторожно надевают основание барабана и затягивают колпачковой гайкой, зафиксировав его в чаше станины двумя стопорами. Стопоры не рекомендуется затягивать туго. С помощью специального приспособления на хвостовик основания барабана надевают тарелкодержатель с комплектом промежуточных тарелок. Паз в тарелкодержателе и штифт основания барабана должны совпадать. Комплект промежуточных тарелок необходимо собрать осторожно, без усилия, строго по порядку номеров, начиная с первой нижней. Сверху устанавливают верхнюю тарелку, а в отверстие тарелкодержателя-центральнуютрубкуснадетымнанее напорным диском подачи сливок и разделительную тарелку. При этом фиксирующий штифт тарелкодержателя должен входить в шпоночную канавку верхней тарелки.

В специальную канавку устанавливают  большое уплотнитель- ное кольцо, а крышку барабана надевают на собранные  тарелки так, чтобы шпонка основания  барабана свободно вошла в паз  крышки барабана. На крышку барабана надевают большое затяжное кольцо, резьбу которого смазывают техническим вазелином. Большое затяжное кольцо навинчивают против часовой стрелки до тех пор, пока риски и круги на нем и крышке барабана совпадут. Если большое затяжное кольцо завинчивается туго, то необходимо проверить правильность укладки большого уплот- нительного кольца и положение верхней и разделительной тарелок.

На  выступающую центральную трубку с тарелкой приема сливок надевают тарелку приема обезжиренного молока, затем-крышкунапорнойкамерысмалымуплотнительнымкольцомималымзатяжнымкольцом, котороезатягиваетсядосовпадениярисокспециальнымключом.

 

Приемно-выводное устройство сепаратора служит для подачи молока на сепарирование и вывода сливок и обезжиренного молока. Оно состоит из корпуса приемника обезжиренного молока, закрепленного на крышке сепаратора, и корпуса приемника сливок. Между корпусами приемника сливок и обезжиренного молока установлена прокладка, служащая для герметизации их камер. Положение приемных тарелок сливок и обезжиренного молока в напорных камерах барабана регулируется по высоте с помощью шайб. Давление на выходе обезжиренного молока регулируется с помощью дросселя.

Рис. 1.5.2. Сепаратор-сливкоотделитель Ж5-ОС2Т-3 с ручной выгрузкой осадка:

1-горизонтальныйвал;2-тахометр; 3-чаша; 4-тормоз; 5-крышка; 6-приемно-выводноеустройство; 7-барабан;8-стопор;9-станина; 10-вертикальный вал

Сепаратор Ж5-ОС2Т-3 (рис.3.5.2.) также относится к группе сливкоотделителей полузакрытого типа с ручной выгрузкой осадка. В отличие от ранее выпускаемого сепаратора Ж5-ОСТ-3 он изготовлен в нержавеющем исполнении. Это повышает надежность и срок службы. Сепаратор включает в себя станину с приводным механизмом, барабан, приемно-выводное устройство, тахометр. Внутри станины смонтирован приводной механизм, состоящий из центробежной фрикционной муфты, горизонтального и вертикального валов. От фланцевого электродвигателя через центробежную муфту вращательное движение передается горизонтальному валу, далее через пару винтовых зубчатых колес вертикальному валу с установленным на нем барабаном. Фрикционно-цент- робежная муфта обеспечивает плавную и постепенную передачу вращения барабану при разгоне.

Горизонтальный  вал свободно вращается в подшипниковых  опорах. Кроме ведущей шестерни быстроходной пары на горизонтальном валу имеется шестерня, связанная зубчатым зацеплением с механизмом тахометра и пульсатора. Вертикальный вал вращается в верхнем радиально-сферическом и нижнем радиально-упорном подшипниках. Верхняя опора вертикального вала 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 тем, что обойма с подшипником и веретеном заключена между шестью радиально расположенными цилиндрическими пружинами, установленными в направляющих втулках, которые находятся в гнездах корпуса горловой опоры. Вертикальная нагрузка от барабана и веретена воспринимается радиально-упорным подшипником, который опирается через упор на цилиндрическую пружину.

Молоко, подаваемое в сепаратор, по центральной  трубе поступает в быстровращающийся барабан. Из вертикальных каналов, образованных отверстиями промежуточных тарелок, оно распределяется тонким слоем в межтарелочном пространствен под действием центробежной силы разделяется при ламинарном течении на два потока: сливки и обезжиренное молоко.

Обезжиренное  молоко по нижним поверхностям конусных тарелок движется к периферии барабана. Сливки оттесняются по верхним поверхностям тарелок к оси вращения барабана, поднимаются по наружным каналам тарелкодержателя вверх и попадают в напорную камеру. Из камеры сливки захватываются диском и выводятся через приемно-выводное устройство в трубопровод для сливок.

Поток обезжиренного молока под давлением  проходит между наружной поверхностью разделительной тарелки и внутренней поверхностью крышки барабана и выходит  в напорную камеру обезжиренного  молока, которое захватывается диском и выводится через приемно-выводное устройство в трубопровод для обезжиренного молока.

На  крупных предприятиях молочной отрасли  широко применяют сепараторы-сливкоотделители с центробежной периодической выгрузкой осадка.

Сепаратор Ж5-0С2-НС состоит из станины с приводным механизмом, барабана, приемно-выводного устройства, тахометра, гидросистемы, электропульта.

Составные узлы и детали сепаратора, кроме  гидросистемы и электропульта, смонтированы на станине. Приводной механизм с  электродвигателем необходим для  сообщения барабану необходимой частоты вращения. Он состоит из фланцевого электродвигателя, центробежно-фрикционной муфты, горизонтального и вертикального валов. Горизонтальный вал получает вращение от электродвигателя через упругую муфту. Вращение от горизонтального вала передается на вертикальный через центробежно- фрикционную муфту, обеспечивающую плавную и постепенную передачу вращения барабану при его разгоне. Вертикальный вал вращается в верхних радиальном и радиально-упорном подшипниках и нижнем радиально-сферическом подшипнике. Верхняя (горловая) опора вертикального вала выполнена упругой, что позволяет барабану сепаратора при разгоне и остановке плавно переходить критическое число оборотов и сохранять устойчивый ход при рабочей частоте вращения. Барабан, установленный на конусной части веретена вертикального вала, является основным узлом, в котором под действием центробежной силы цельное молоко разделяется на сливки и обезжиренное молоко и очищается от загрязнений. На крышке крепится приемно-выводное устройство, служащее для приема цельного молока и ввода сливок и обезжиренного молока. Отдельно от сепаратора устанавливают гидросистему и электропульт, предназначенные для управления как ручной, так и автоматической выгрузкой шлама из барабана.

Принцип работы сепаратора следующий. Молоко попадает через питающую (центральную) трубку в барабан, проходит через отверстия  тарелкодержателя в вертикальные каналы пакета тарелок, распределяется в межтарелочных зазорах, где разделяется на сливки и обезжиренное молоко. Под действием центробежной силы обезжиренное молоко отбрасывается к периферии барабана, а сливки оттесняются к оси барабана. Обезжиренное молоко и сливки захватываются соответствующими напорными дисками и направляются в приемник, а затем по трубопроводам для дальнейшей технологической обработки.Примеси отбрасываются в шламовое (грязевое) пространство барабана и через разгрузочные отверстия выбрасываются в приемник шлама.

Сепаратор А1-ОЦР-5 (рис.3.5.3,а) полузакрытого типа с центробежной периодической выгрузкой осадка. Он состоит из станины с приводом и тахометром, барабана, приемника осадка, крышки сепаратора, приемно-выводного устройства и гидроузла. В станине смонтированы все основные узлы привода: вертикальный и горизонтальный валы, тахометр и электродвигатель. На вертикальном валу (веретене) закреплен барабан. Вращение от электродвигателя к барабану передается через упругую муфту, соединяющую вал электродвигателя с горизонтальным валом. Винтовая шестерня, закрепленная на горизонтальном валу, передает вращение вертикальному валу, который вращается в верхнем сферическом двухрядном и нижнем радиально-упорном подшипниках. Верхний подшипник установлен в обойме горловой опоры. Для предотвращения значительных радиальных колебаний в верхней опоре предусмотрены пружинные амортизаторы, равномерно поджимаемые шестью пробками. Нижний радиально-упорный подшипник вставлен в стакан, запрессованный в нижнее гнездо станины, и опирается на пружину через упор.

Барабан состоит из основания, поршня, тарелкодержателя с пакетом тарелок, крышки, напорной камеры и большого затяжного кольца. В основании барабана размещено клапанное устройство для слива буферной воды из-под подвижного поршня при разгрузке барабана.

Приемник  осадка закреплен на верхнем торце  станины. В нем имеются штуцера  для подвода и отвода буферной воды и форсуночное устройство для смыва осадка и его выгрузки из барабана.

Приемно-выводное устройство сепаратора состоит из питающей трубки и системы, включающей линии отвода обезжиренного молока и сливок, снабженные дросселями и пробными краниками. На линии отвода сливок установлен расходомер, обезжиренного молока-манометр.

Гидроузел состоит из подводящей коммуникации, распределителя буферной жидкости и сигнального устройства. Схема подключения гидросистемы представлена на (рис. 3.5.3, б).

Принцип работы сепаратора следующий. После  набора барабаном полного числа оборотов на линии открывают кран подвода воды, 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. Буферная вода из гидросистемы через гидроузел попадает в полость под поршнем барабана поршень перемещается вверх, перекрывая разгрузочные щели барабана. Рукоятку крана ставят в положение «Подпитка», после чего в гидросистему в небольшом количестве поступает вода для компенсации возможной утечки. Исходный продукт (молоко) по подводящему трубопроводу подается в барабан сепаратора, где происходят его очистка и разделение на сливки и обезжиренное молоко. Фракции поступают в камеры напорных дисков и под давлением отводятся в производственные молоко- проводы. Грязевой осадок собирается в периферийной зоне корпуса барабана и автоматически удаляется.