Аппарат для фильтрации сока I сатурации
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИЙ И
УПРАВЛЕНИЯ им. К.Г. Разумовского
Кафедра
«Машины, аппараты и процессы пищевых производств»
курсовой проект
по
дисциплине «Технологическое оборудование отрасли (сахарных и крахмалопаточных
предприятий)»
Тема:
Аппарат для фильтрации сока I
сатурации
Выполнил студент
Гусева Диана Юрьевна
Москва, 2015
Содержание
Введение
. Обзор литературы
. Технико-экономическое обоснование
. Описание разрабатываемого дискового
фильтра-сгустителя
.1 Назначение дискового
фильтра-сгустителя
.2 Устройство дискового
фильтра-сгустителя
.3 Работа дискового
фильтра-сгустителя
.4 Техническая характеристика
дискового фильтра-сгустителя
. Расчетная часть
.1 Технологический расчет
.2 Конструктивный расчет
.3 Энергетический расчет
.4 Кинематический расчет
Заключение
Список использованной литературы
Введение
В жизни современного человека сахар - вещь
настолько привычная и ординарная, что мало кто задумывается: что это такое и
откуда взялся.
Сахар - съедобные кристаллы углевода, который
называется сахароза. Она состоит из двух простых сахаров - глюкозы и фруктозы,
которые можно встретить практически во всех фруктах и меде. Произведенная из
разного сырья и представленная в любой форме сахароза всегда сладкая на вкус.
Слово «сахар» заимствовано из арабского -
производные от «суккар» звучат примерно одинаково на многих языках мира. Но
родиной сахара считается Индия, где пару тысяч лет назад коричневые кристаллики
из сока сахарного тростника получили имя «саркара» (sarkara)
- «сладкий».
Современная сахарная промышленность ведет свое
начало с конца ХVIII
века.
Первое упоминание о появлении сахара на Руси
появилось в 1273г. Из-за высокой цены сахар много лет был предметом роскоши и,
одно время, продавался в аптеках эквивалентно массе серебра. В 1718г. указом
Петра I купцу П. Вестову
было поручено строительство первой в России «сахарной мануфактуры». Вскоре в
Петербурге возник сахарный завод по переработке привозного сахара-сырца.
Затраты на приобретение сырья тяжелым бременем ложились на бюджет государства,
поэтому в России усиленно вели поиск местных источников для получения сахара.
В 1792 г. профессор И.Я. Биндгейм издал брошюру
о выделении им из белой свеклы (которая считалась кормовой, огородной
культурой) при помощи спирта небольшого количества сахара. В 1799 г. И.Я.
Биндгейм вместе с докладной запиской прислал в Медицинскую коллегию три образца
сахара: в виде сахарной головы, белого сахара-песка и сахар-сырца.
Важную роль в создании технологии свекловичного
сахара сыграл московский помещик Я.С. Есипов, который разработал оригинальную
технологию получения из свеклы товарного сахара с очисткой свекловичного сока
известью. Научные основы способа очистки свекловичного сока известью были разработаны
русским академиком Т.Е. Ловицем. Этот способ в дальнейшем вытеснил кислотный
способ, применявшийся за границей.
Современный сахарный завод - это крупное, хорошо
оснащенное современной техникой предприятие, работающее круглосуточно в
основном по непрерывной технологической схеме.
Важным направлением развития
производственно-технической базы сахарной промышленности является реконструкция
и расширение действующих сахарных заводов, что способствует существенному росту
их производственных мощностей, повышению технического уровня и концентрации
производства.
В данной курсовой работе будет рассмотрен
аппарат для фильтрации сока 1 сатурации - дисковый фильтр-сгуститель ДГС.
сахар фильтрация свекловичный
суспензия
1. Обзор литературы
Фильтры, применяемые в сахарном производстве,
можно классифицировать по следующим основным характеристикам:
по характеру работы - периодического действия
(фильтр-прессы, дисковые, тарельчатые фильтры) и непрерывного действия
(вакуум-фильтры);
по способу создания разности давлений - под
действием гидростатического давления столба суспензии (листовые, мешочные
фильтры), под действием вакуум-насосов (вакуум-фильтры), под действием насосов
(фильтр-прессы, дисковые и другие фильтры);
по взаимному направлению действия силы тяжести и
движения фильтрата - перпендикулярное (фильтр-прессы, дисковые фильтры),
совпадающее (фильтры с горизонтальными дисками), противоположное
(вакуум-фильтры).
Кроме того, фильтры могут классифицироваться по
конструктивным особенностям: форме расположению фильтровальной перегородки,
способу удаления осадка, наличию или отсутствию устройств для промывки,
обезвоживания и сушки осадка - и по другим признакам.
В качестве фильтровальной перегородки
применяется ткань, керамика, металлические сита, а в качестве вспомогательного
фильтровального материала - специальные наполнители.
Для сахарной промышленности характерно
использование разнообразных фильтров.
Фильтры циклического действия
Предназначены для контрольной фильтрации сока I
сатурации, фильтрации сока II
сатурации и фильтрации сиропа с клеровкой.
Принцип действия фильтров состоит в том, что
перед началом фильтрации необходимо иметь на опорной основе (перегородке) слой
осадка, обеспечивающий получение чистого фильтрата. В патронных фильтрах (для
рафинадных сиропов) этот слой наносят предварительно при помощи насосов,
подающих в фильтр кизельгурную суспензию. В фильтр-прессах и дисковых фильтрах
(для соков I и II
сатураций) в начальный период фильтрация осуществляется под небольшим давлением
через опорную основу до образования слоя осадка, при котором получается чистый
фильтрат при максимальной скорости фильтрации. В случае получения мутного
фильтрата в период образования начального слоя осадка его возвращают на
повторную фильтрацию. Затем осуществляется непосредственно процесс фильтрации,
продолжительность которого зависит от содержания твердых частиц в суспензии, их
размеров и свойств фильтрата. Перед удалением осадка из фильтра его промывают
от остатков фильтрата, после чего рабочий цикл снова повторяется.
Рисунок 1.1. Фильтр-пресс с гидравлическим
зажимом
Фильтр-пресс состоит из: неподвижной передней
стойки-лобовины 1; передвижной плиты - лобовины 5; задней стойки 12;
шпренгелей-раскосов 6; рам 3; плит 2; сборника для фильтрованного сока 13;
гидрозажима 8.
Патронный фильтр ПФ-20 (рисунок 1.2) состоит из:
цилиндрического корпуса 9; конического днища 15; выпуклой крышки 4; плиты 7;
фильтрующих патронов 10; коллекторов 17, 21; трубчатого каркаса 13; маховика 20
и серводвигателя 18.
Рисунок 1.2. Патронный фильтр ПФ-20
Техническая характеристика
Площадь поверхности фильтрации, м²………………………………20
Длина патрона, мм………………………………………………1620
Число патронов…………………………………………………….85
Шаг трубок, мм……………………………………………………135
Наружный диаметр патрона, мм…………………………………51
Внутренний диаметр корпуса фильтра,
мм…………………….1400
Высота фильтра, мм………………………………………………3875
Пробное давление, МПа……………………………………………0,6
Максимальное рабочее давление, МПа…………………………0,4
Вместимость фильтра, м³…………………………………………4,0
Скорость фильтрации, м³/(м²*с)
для сока I
сатурации………….……………………………0,42
для сока II
сатурации……………………..…………...........0,91
для сиропа…………………………………………………….0,2
Масса, кг……………………………………………………2300
Дисковый фильтр ФД-100 (рисунок 1.3) состоит из:
корпуса 24; трубовала 7; фильтрующих элементов 3; приемника сока 28; соплового
устройства 23; лопастного вала 12 для удаления осадка; привода трубовала 18 и
привода лопастного вала 12.
Цикл фильтрации на ФД-100 состоит из следующих
операций: фильтрации сока через элементы дисков с отложением осадка на
поверхности элементов (частота вращения трубовала - n1
= 0,55 мин-1, лопастного вала - n2
= 48 мин-1), обессахаривания осадка с получением промоя, удаления
осадка из фильтра струями воды.
Техническая характеристика фильтра
Производительность по свекле,
т/сут……………………………500
Поверхность фильтрации, м²……………………………………100
Частота вращения, об/мин
трубовала……………………………………………………………0,55
лопастного вала
Мощность электродвигателя для привода трубовала,
кВт…….4,5
Масс, кг………………………………………………………11400
Фильтр с центробежным удалением осадка типа ФЦВО
(рисунок 1.4) состоит из: корпуса 1; фильтрующих дисков 2; манометра3;
термометра 4; мотора-редуктора 5;штуцеров для подвода 8 и отвода 9 сока; полого
вала10 с отверстиями17; слоя кизельгура 15; верхней крышки.
Рисунок 1.4. Фильтр типа ФЦВО с центробежным
удалением осадка
Принцип работы. Вспомогательный фильтрующий слой
наносится на верхнюю часть дисков прокачиванием через фильтр суспензии
кизельгура. Нефильтрованный сок поступает в фильтр, проходит через слой
кизельгура, сито, отверстия в полом валу и уже в качестве фильтрованного сока
уходит в сборник. Промывка и обдувка осадка происходят по тому же тракту, что и
фильтрование, но в обратном направлении. Промытый осадок удаляется под
действием центробежной силы, которая создается при вращении вала с фильтрующими
элементами. Работа фильтра полностью автоматизирована. Продолжительность одного
цикла фильтрования 8÷20 часов
в зависимости от содержания твердой фазы в продукте.
Техническая характеристика фильтра ФЦВО
Поверхность фильтрации, м²……………………………………………..20
Число дисков………………………………………………………………25
Давление внутри корпуса фильтра, Па
в начале фильтрации………………………………………..2*10 ÷3*10
в конце фильтрации………………………………………....3*10
÷4*10
Скорость фильтрации, м³/(м²*с)
для сиропа…………………………………………....0,25*10³÷0,3*10³
для соков………………………………………………1,0*10³÷1,3*10³
Расход кизельгура, г/м²……………………………………………..500-800
Длительность цикла, ч………………………………………………8-20
Мощность электродвигателя для вращения вала,
кВт………..……….12
Частота вращения вала, об/мин……………………………………240
Габаритные размеры, мм
высота………………………………………………………………..1500
диаметр………………………………………………………………1100
Автоматизированный камерный фильтр-пресс ФПАКМ с
механизированным зажимом плит (рисунок 1.5) (поверхность фильтрации F=2,5;5;10
и 25м2) предназначен для фильтрования тонкодисперсных
суспензий-соков I и II сатураций, а также сиропов.
Фильтр-пресс состоит из: опорных щелевидных плит
2; фильтрующей ткани 3; уплотняющего резинового шланга 1; ножей для съема
осадка 4; ножей подчистки 5; камеры регенерации ткани 6; поддонов 7; камеры для
чистого фильтрата 8; камеры для суспензии 9.
Рисунок 1.5. Фильтр-пресс ФПАКМ
Принцип работы. Полный цикл работы фильтра
состоит из следующих операций: подача жидкости в шланги и образование камер;
фильтрование; промывка осадка; отжатие промытого осадка сжатым воздухом;
подсушившие промытого осадка сжатым воздухом; удаление осадка и регенерация
фильтрующей ткани.
Весь процесс фильтрования и вспомогательные
операции автоматизированы и осуществляются по заданной программе. Предусмотрено
также и дистанционное управление всеми операциями.
Цветность сока I сатурации, полученного на
фильтре ФПАКМ, значительно ниже по сравнению с декантатом и в среднем
составляет 0,68% к массе осадка. Влажность осадка сока I сатурации около 33%.
Фильтры листовые саморазгружающиеся ФиЛС-40, 60
и 100 (рисунок 1.6) изготавливаются двух модификаций: с цилиндрическим и
прямоугольным корпусом. Последняя наиболее рациональная по использованию
рабочего объема.
Рисунок 1.6. Листовой фильтр типа ФиЛС
ФиЛС состоит из: вертикального корпуса 4;
коллекторных трубок 2 с фильтрующими элементами 3; конической части 7; крышки
1; сборника суспензии 9; напорных коммуникаций 5; коммуникаций частичного
сброса осадка 6.
Принцип действия. Суспензия из напорного
сборника, поступает в несколько патрубков для подвода суспензии, что
обеспечивает ее равномерное распределение по сечению фильтра. Затем суспензия
фильтруется через фильтрующие элементы, поступает в коллекторные трубки,
направляется в сборник, а затем поступает в производство. Через заданный
промежуток времени фильтрация приостанавливается, часть нефильтрованного сока
направляется в сборники частичного опорожнения. Быстрый отвод суспензии создает
разряжение в корпусе фильтра; в направлении, обратном фильтрованию, проходит
вначале фильтрованный сок, а затем воздух, слой осадка отделяется от элементов
и направляется в коническую часть фильтра. Циклы отделения осадка повторяются
дважды.
Скорость фильтрации при этом - с = 0,27 ×
10-3 м3/(м2 ×
с); полный цикл работы - τ = 15 ¸
20 мин.
Техническая характеристика фильтров типа
ФиЛС-100
Площадь поверхности фильтрования, м²………………………………100
Производительность по свекле,
т/сут…………………………………..850
Средняя активная скорость фильтрования, м³/(м²*мин)…………..0,0084
Продолжительность цикла в режиме сгущения,
мин…………………..46
в том числе активного
фильтрования………………………………...38
Температура фильтруемого сока, ºС,
не более………………………….95
Плотность сгущенной суспензии, кг/м³………………………………1300
Содержание твердой фазы в сгущенной суспензии,
кг/м³,
не менее...400
Избыточное давление фильтрования, МПа (кгс/см²)…………...0,07
(0,7)
Число двойных фильтровальных
элементов…………………………....48
габаритные размеры, мм
А……………………………………………………………………...2750
Б………………………………………………………………………3975
В………………………………………………………………………2750
Масса, т……………………………………………………………………4,6
Вакуум-фильтр БШУ-40-3-10М (рисунок 1.7) состоит
из: корпуса 23; привода барабана фильтра1,2,3; двух распределительных головок
5,16; барабана 10; промывного устройства 14; мешалки 21 для взмучивания осадка;
привода мешалки 39,40; ножа для удаления осадка.
Принцип действия. Барабан фильтра вращается в
корпусе (n = 0,118 ¸
барабана разделена на отдельные секции перегородками, каждая секция трубками
соединена с подвижной головкой фильтра. Когда секция барабана погружена в
суспензию, происходит фильтрация за счет разрежения, создаваемого конденсатором
в правой распределительной головке, жидкая фаза суспензии при этом отводится, а
на поверхности ткани этой ячейки отлагается слой осадка. Затем к секции через
угол поворота барабана 360 подключается левая распределительная
головка с более высоким разрежением. При этом на поверхности ткани этой секции
толщина слоя осадка возрастает.
Процесс фильтрации в каждой секции происходит
пока она находится в зоне фильтрации, остаточное давление Р = 0,045 ¸
0,048 МПа. Далее секции барабана проходят зоны: подсушки, промывки и подсушки,
зону продувки и удаления осадка.
2. Технико-экономическое обоснование
В сахарном производстве широко применяются
фильтрация и осветление для отделения твердых частиц от сатурационных соков и
сиропов.
Оборудование для фильтрации и осветления
предназначено для отделения осадка от сахарных суспензий при помощи пористых
перегородок (ткань или металлическая сетка), задерживающих осадок и
пропускающих жидкость. Движущей силой процесса фильтрации является разность
давлений (DР) со стороны входа жидкости в поры фильтрующего
слоя, состоящего из слоя осадка и перегородки, и выхода из него.
Для фильтрации суспензий сахарного производства
применяются фильтры циклического действия, работающие под давлением, и
вакуум-фильтры.
Для осветления сока I
сатурации и сгущения осадка с последующей его фильтрацией и промывкой на
вакуум-фильтрах применяются листовые саморазгружающие фильтры типа ФиЛС, дисковые
сгустители ДГС и гравитационные многоярусные отстойники различных конструкций.
Типовая схема фильтрации предусматривает
применение для фильтрации сока I
сатурации листовых саморазгружающихся фильтров типа ФиЛС; для фильтрации и
промывки сгущенной суспензии - вакуум-фильтров; для контрольной фильтрации сока
I сатурации,
фильтрации сока II
сатурации и фильтрации сиропа с клеровкой - патронных и дисковых фильтров.
Классификация машин и аппаратов для фильтрации и
осветления суспензий сахарного производства следующая: 1) фильтры циклического
действия, работающие под давлением (фильтр-прессы камерные, патронные,
дисковые, мешочные, гравиевые, ФПАКМ); 2) осветлители (ФиЛСы, дисковый
сгуститель ДГС, отстойники гравитационные, гидроциклоны); 3) вакуум-фильтры (камерные
и бескамерные).
В моей курсовой работе качестве базовой модели
будет рассматриваться дисковый фильтр-сгуститель ДГС-59 производительностью
1000 т свеклы в сутки. В работе предполагается разработать аналогичную
конструкции машину с производительностью 1100 т свеклы в сутки для завода с
мощностью 7000 т свеклы в сутки.
3. Описание разрабатываемой машины
.1 Назначение дискового фильтра-сгустителя
Дисковые фильтры-сгустители предназначены для
разделения сока I сатурации
на две фракции - сгущенный осадок и осветленный сок. В них происходит отделение
около 80% осветленного сока I
сатурации, а сгущенная суспензия поступает на вакуум-фильтры.
.2 Устройство дискового фильтра-сгустителя
ДГС-59
Дисковый фильтр-сгуститель ДГС-59 (G
= 1000 т/сут) (рисунок 3.2.1.) состоит из: корпуса 1; полого вала 3 с дисками
из 10 фильтрующих элементов; распределительных головок 4; карманов 5; смесителя
7; ленточного шнека 23 для удаления осадка; приводов трубовала 20 и ленточного
шнека 24.
.3 Работа дискового фильтра-сгустителя
Внутри корпуса 1 сгустителя установлен на опорах
полый вал 3. Вал приводится во вращательное движение от привода 20.
На полом валу расположены фильтрующие элементы
11, составляющие диски 6. В каждом диске имеется по десять фильтрующих
элементов, которые соединены с каналами 10 вала при помощи носков и гнезд.
Элементы прижимаются к валу шпильками 9 и специальными накладками. В полом
валу, состоящем из отдельных секций, имеется десять каналов, что соответствует
количеству элементов в диске. По концам вала установлены распределительные
головки 4, имеющие неподвижную 27 и подвижную 26 части. Подвижная часть
соединяется своими отверстиями с каналами трубовала, по которым отводится
отфильтрованный сок из отдельных фильтрующих элементов к неподвижной части
распределительной головки, а из нее по трубам 17 в производство.
Для удаления осадка с поверхности фильтрующих
элементов в зоне отдувки установлены скребки 16 с каждой стороны диска. Осадок
сползает с элементов и карманами 5 направляется в смеситель 7. В смесителе
расположен ленточный шнек 23 с правым и левым витками, который направляет
суспензию к выходному штуцеру 13. Ленточный шнек приводится во вращательное
движение от привода 24.
Нефильтрованный сок I
сатурации поступает через патрубок 25. Уровень сока в фильтре контролируется
при помощи сокоуказательного стекла 2, а давление измеряется в сборнике 22. Для
определения температуры сока в фильтре имеется термометр 19. Давление в зонах
фильтрации показывают манометры 21. Плотность удаляемого осадка из фильтра
контролируется плотномерами 14 и 15.
Опорожнение фильтра осуществляется через штуцер
12.
Для установки фильтрующих элементов на валу
фильтра и замены ткани на них имеются люки с крышками 18. Для облегчения
открытия крышек они снабжены противовесами 8.
Принцип действия фильтра-сгустителя заключается
в следующем. В неподвижной части распределительной головка имеются четыре
дугообразных выреза 1, 2, 3 и 4, которые делят поверхность фильтрации дисков на
четыре зоны: зоны F1, F2
и F3 служат для
фильтрации сока I сатурации,
а зона S - для регенерации
слоя осадка, образовавшегося на элементах, обратным током фильтрованного сока.
Угол фильтрации первой зоны составляет 80º, а
площадь фильтрации - 22м², второй - 90º
и
25м²,
третьей
- 150º
и
42м²
и
четвертой - 40º и 11м²
соответственно.
Следовательно, активная площадь поверхности составляет 89м²
(общая
100м²),
или
89%.
Поверхность фильтрации разделена на зоны так,
чтобы в каждой зоне поддерживался определенный полезный перепад давления,
обеспечивающий фильтрацию сока. Дело в том, что после удаления осадка с
поверхности фильтрующих элементов скорость фильтрации может значительно
увеличиться, и в фильтрованный сок будут поступать частицы осадка. Чтобы этого
не произошло в первых двух зонах поддерживается противодавление: в первой зоне ⅔а
во второй ⅓ от общего давления в корпусе сгустителя, составляющего около
0,12МПа.
Величина давления в корпусе сгустителя,
противодавление по зонам, перепад давления в зоне отдувки, а также необходимая
плотность сгущенной суспензии, удаляемой из фильтра, поддерживается
автоматически.
Фильтрующий элемент фильтра-сгустителя ДГС-59
изображен на рисунке 3.3.1.
Рисунок 3.3.1
Состоит он из сварного желобчатого каркаса 1, к
которому внизу приваривается носок 9. Опорной поверхностью для холста служит
зигзагообразная металлическая лента 4, которая закрепляется в каркасе. Верхняя
часть каркаса имеет желобок. Мешки 2 сшиваются из холста и надеваются на каркас
фильтрующего элемента. Верхние свободные концы мешка закрепляются в желобке
каркаса при помощи жгута 7 и клина 12.
Элемент устанавливается в гнездо трубовала 11 и
с двух сторон закрепляется шпильками 5 и направляющими дугами 3, имеющими
выступы 8. Отдельные дуги соединяются в замок, боковые поверхности их являются
направляющими для скребков, снимающих осадок с боковой поверхности фильтрующих
элементов. Затяжка производится гайками 6.
Сок из отдельных элементов отводится по каналам
10 трубовала к распределительным головкам.
Опорная поверхность для холста может быть
выполнена в виде многослойной металлической сетки или рифленой поверхности,
изготовленной из температуроустойчивых пластмасс или легких металлических
сплавов.
Производительность дискового фильтра-сгустителя
по свекле:
,т/сут (1)
где F - общая
площадь поверхности фильтрации, м2; к - конструктивный коэффициент,
к = 0,9; с - скорость фильтрации, м3/(м2 × с); r - плотность сока, r = 1060 кг/м3; Р -
количество фильтрованного сока I сатурации, % к массе свеклы; m - доля сока отфильтрованного
на сгустителях, m = 80% к
количеству сока I сатурации.
.4 Техническая характеристика
фильтра-сгустителя ДГС-59
Производительность по свекле,
т/сут…………………………………1000
Поверхность фильтрации, м²
общая………………………………………………………………….100
активная………………………………………………………………...89
Скорость фильтрации, м³/(м²*с)………………………………….0,13*10ֿ³
Поверхность продувки, м²……………………………………………….11
Максимальное рабочее давление,
МПа………………………………0,2
Частота вращения трубовала,
об/мин…………………………0,125-0,650
Вместимость, м³
фильтра…………………………………………………………………30
приемника сгущенной
суспезии……………………………………..6,5
Электродвигатель для привода
трубовала
мощность,
кВт…………………………………………………………2,8
частота вращения (синхронная),
об/мин…………………………..1000
Электродвигатель для привода
ленточного шнека
мощность,
кВт…………………………………………………………1,7
частота вращения (синхронная),
об/мин…………………………..1500
Частота вращения ленточного шнека,
об/мин……………………36
Габаритные размеры, мм
длина…………………………………………………………………7130
ширина……………………………………………………………….3660
высота………………………………………………………………..5173
Масса,
кг……………………………………………………………….24840
4. Расчетная часть
.1 Технологический расчет
Мощность завода - 12000т св./сут,
Производительность фильтра - 1200т св./сут.
Расчет площади фильтрования дискового
фильтра-сгустителя:
G = , м²
Где G
- производительность дискового фильтра-сгустителя, G=1200т
св/сут.
P - количество
фильтрованного сока I сатурации %
к массе свеклы,
Р=120%
𝜇 - доля
сока, отфильтрованного на сгустителях, % к количеству
сока I
сатурации, 𝜇=80%
K - конструктивный
коэффициент, К=0,9
c - скорость
фильтрации сока, с=0,13*10ֿ³м³/(м²*с)
𝜌 - плотность
сока, 𝜌=1060кг/м³
F = = 108м²
Определяем необходимое количество фильтров, n
(шт.):
n = = = 10 шт. + 1 фильтр
резервный
4.2 Конструктивный расчет
Vm -
вместимость фильтра, V=30м³
𝜌 - насыпная
плотность свеклы, 𝜌=1060кг/м³
φ - коэффициент
заполнения фильтра, φ=0,8
Vг = Vm
= 30 м³
Vг = *H
D - диаметр
трубовала, м;
H - высота
трубовала, м.
Принимаем за неизвестный параметр - D,
м. Выражаем H через D:
Получим: Vг
= *0.5D, м³
D = м
D = = = 4.24м
Н = 0,5*4,24 = 2,12м
4.3 Энергетический расчет
Расчет мощности привода и подбор
электродвигателя:
Расход мощности привода определяется по формуле:
N = (0.17*F-0.8)*0.736
кВт;
гдеF
- поверхность фильтрации, F=108м²,
N =
(0.17*108-0.8)*0.736 = 13кВт
Подбираем электродвигатель:
Nэл. = 13кВт
nэл. = 1000минֿ¹
АИР160М6
.4 Кинематический расчет
Общее передаточное отношение привода
определяется по формуле:
Иобщ = И1*И2 = ,
где n1
= nэл = частота
вращения вала n=1000минֿ¹
n3 = 0.65мин¹
Иобщ = = 1568,46
И1 - задается, И1=1,5
Определяем значение И2:
И2 = = = 1025,64
И2 = 1025,64
Определяем значение частоты вращения вала n2
n2 = = 666,67мин
n1 = 1000 мин
n2 = 666.67 мин
Заключение
В данной работе были рассмотрены разнообразные
фильтры, которые используются в сахарной промышленности для фильтрации сока I
сатурации.
Подробно был изучен дисковый фильтр-сгуститель
аналогичный фильтру-сгустителю ДГС-59, а также выполнен технологический расчет
поверхности фильтрации и количества фильтров необходимых для работы сахарного
завода; конструктивный расчет; энергетический расчет для подбора двигателя;
кинематический расчет.
Исходя из этого можно сделать вывод, что
использовании дисковых фильтров улучшаются условия труда, уменьшаются затраты
рабочей силы, снижается расход фильтровальной ткани, и фильтрат получается
прозрачным, не требующим контрольной фильтрации.
Дисковые фильтры более компактны, герметичны и
осадок из них выгружается гидравлическими приспособлениями.
Также следует отметить, что конструкционные
особенности фильтров-сгустителей ДГС позволяют производить его модернизацию для
увеличения площади фильтрации, и тем самым повышать его производительность.
Список литературы
1. Гребенюк С.М. и др.
Технологическое оборудование сахарных заводов. - М.: КолосС, 2013. - 520 с.
. Гребенюк С.М. Технологическое
оборудование сахарных заводов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 2013. -
530 с., ил.
. Азрилевич М.Я. Оборудование
сахарных заводов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 2002. - 388 с., ил.
. Драгилев А.И., Дроздов В.С.
Технологические машины и аппараты пищевых производств. - М.: Колос, 1999. - 376
с., ил.
. Каталог. Машины, оборудование и
приборы автоматизации. Том. II,
часть I. Сахарная и
крахмалопаточная промышленность. - М.: 2010.
. Сапронов А.Р., Сапронова Л.А.
Технология сахара-песка и сахара-рафинада. - М.: Колос, 2006. - 367 с., ил.
. Славянский А.А. Проектирование
предприятий отрасли. - М.: Форум, 2009. - 320 с.