ПӘнінің ОҚУ Әдістемелік кешені

М₂=3600п₂т₂,

Бас транспортердің жетекші білігіндегі қуат N (кВт) келесі формуламен анықталады

мұндағы Р – шеңберлік күш, ол контурда айналу әдісімен анықталады, Н; v – жетекші жұлдызшаның шеңберлік жылдамдығы немесе транспортердің сызықтық жылдамдығы, м/с.

Жетектегі механизмнің шығындарын ескере отырып анықталатын электрқозғалтқыштың қуаты N_эд (кВт)

N_эд= N₁₂₃₄,

мұндағы ₁, ₂, ₃, ₄ – шаппа механизмнің, тісті берілістің, буынтықты төмендеткіштің, жылдамдық вариатордың ПӘК-і.

Ортадан тепкіш сораптардың жұмысына жұмсалатын қуат N_н (кВт)

N=Gp/1000_м,

мұндағы G – шашыратқыш пен астауларға сораппен берілетін сұйық мөлшері, кг/с; р – сорап туғызатын қысып, Па; _м – механикалық ПӘК-і.

2. Жібітіп шприцтеу типті банка жуғыш машинаның құрлысы мен қолданылуын түсіндірініз.

3. Жібітіп шприцтеу типті банка жуғыш машинаның жұмыс істеу принципін айтыныз.

4. Тербелмелі типті металды фляга жуғыш машинаның құрлысың түсіндірініз.

5. Туннельді типті металды фляга жуғыш машинаның негізгі тораптарын айтыныз.

6. Жібітіп шприцтеу типті бөтелке жуғыш машиналардың құрлымың айтып берініз.

7. Ауқымдық коэффициентін анықтайтын формуланы жазыныз.

8. Жуғыш ерітіндісімен бөтелкелерді шприцтеуге ерітіндінің жалпы мөлшерін анықтайтын формуланы жазыныз.

9. Жуғыш ерітіндісімен бөтелкелерді шаюға ерітіндінің жалпы мөлшерін анықтайтын формуланы жазыныз.

10. Бас транспортердің жетекші білігіндегі қуат пен ортадан тепкіш сораптардың жұмысына жұмсалатын қуатты анықтайтын формуланы жазыныз.

Сүт өндірісінідегі сепараторлардың құрылымдық ерекшелеіктерін, дұрыс пайдалану және негізгі технологиялық есептеулерін орындау ережелерімен танысу

- кілегей бөлетіндер (концентраттар);

- тазалайтын немесе сүт тазалайтын (кларификсаторлар);

- сепараторлар-нормализаторлар (бұл сепараторлар-стандартизаторлар сүт майлығының түрін стандартқа келтіреді, мысалы 1,6-2,5%);

- сепараторлар-гомогенизаторлар (бұл сепараторлар-кларификсаторлар сүттен ең ұсақ диаметрлі май шариктерін бөледі);

- сепараторлар-бактофугалар (бұл сепараторлар сүттегі бактерияларды бөледі немесе сүтке механикалық түрде суық пастеризация жасайтын сепаратор;

- ақуыз, ұйытқы бөлетін сепараторлар (жұмсақ диетикалық ірімшік шығарғанда қолданылады).

Әдетте, өндірісте сепараторлардың жіктелуі осымен шектеледі, бірақта майлылығы жоғары кілегейді алатын сепараторларды кей авторлар жеке бөліп көрсетеді, себебі сүт өнеркәсiп саласында ең маңызды май шайқау өндірісі ерекше маңыздылықпен атап көрсетілген.

Барабанның конструкциясы бойынша келесі түрде ажыратады:

- ашық;

- жабық сепараторлар.

Тұнбаны түсіруіне сепараторлар келесі түрге жіктеленеді:

- тұнбаны қолмен түсіретін сепараторлар;

- тұнбаны ортадан тепкіш күш арқылы түсіретін сепараторлар немесе өздігінен түсіретін сепараторлар.

Өз кезекте, өздігінен түсіретін сепараторлар келесі түрде жіктеледі:

- тұнбаны үздіксіз түсіретін сепараторлар;

- тұнбаны пульсті түсіретін сепараторлар.

Тұнбаны үздіксіз өздігінен түсіретін сепараторларына:

- бактофугалар және сүзбе сепараторлар.

Тұнбаны пульсті өздігінен түсіретін сепараторларына:

- күлегей бөлетін және сүт тазалайтын сепараторлар.

Бөлінудегі ортадан тепкіш процессінің негізгі теориясы.

Барлық сұйықтар біртекті және біртекті емес болып бөлінеді. Мысалы, біртекті сұйыққа кәдімгі таза су. Таза су бөлінбейді. Біртекті емес сұйықтың құрамына ең аз дегенде екі фаза кіреді, бір-бірінен тығыздықтарының мәндерінен айыруға болады, бөлінуі гравитациялық және ортадан тепкіш күш арқылы бөлінеді. Бірақта бөлу жылдамдықтары ортадан тепкіш күшке қарағанда гравитациялық күш аз.

Сүт өндірісінде біртекті емес сұйықтарда сүт (майсызданған сүт, таза сүт және былғап араласқан сүт); кілегей (майлылығы жоғарғы кілегей), майсызданған сүт (жұмсақ ұйытылған сүзбе және іркіт) т.б.

Біртекті емес сұйықтарды бөлу теориясын суспензия және эмульсия деп айыруға болады.

Суспензия - ол біртекті емес сұйықтық екі фазадан тұрады, оның біреуі жалпы немесе сыртқы сұйықтық, ал екінші ішкі қатты зат. Эмульсия суспензиядан айырмашылығы минимум екі фазадан тұрады, екеуіде сұйыктыққа жатады.

Табиғатта азық-түлік сұйықтығын нақты бір сұйықтық түріне жатқызу өте қиын, өйткені кәдімгі сүт бір жағдайда суспензия, келесі жағдайда эмульсия. Мысалы:

- тазалау мақсатымен сүтті сепаратордан өткізсе, сүт тазалау сепараторында екі фазалы суспензиядан тұрады (таза сүт және сүттің қалдығы).

Біртекті емес жүйенің немесе біртекті емес сұйықтың тығыздықтар фазасы тең еместігі, бөлу түрінің басты факторы болады.

Жүйе бөлінеді сол жағдайда, егер бір фазаның тығыздығы екінші фазаның тығыздығына тең болмаса немесе бір фаза жеңіл, келесі фаза ауыр олардың арасында тығыздықтардың айырмашылығы бар.

Кейбір жағдайда, ортадан тепкіш процессі тығыздықты бөлу айырымы қозғаушы күш немесе потенциал процестің айырымы деп аталады.

Сепараторды есептеген кезде ең басты өшем май тљйiршiктерiнiѓ диаметрiн есептеу, сљттiѓ һџрамындаңы жқне майсызданңан сљттiѓ майлыңын есептеу. Екуiнiѓ арасындаңы наһты байланыс белгiленбеген, сондыһтан есептеу кезiнде (Бремер, Лукьянов, Аболмасов) эксперементалдыһ берiлгендерiне сљйене отыру керек. Бремер берiлгендерiн кесте тљрiнде келтiрген.
Басқа авторлар (Аболмасов) мына берiлгендердi график түрiнде келтiредi, Бремердiң тәжирибесi берiлген графикке жақсы келедi. Белгiлi В.Д. Сурковтың формуласымен аналитикалық есептеуге болады, бiрақта көк сүттегi май түйiршiктерi аз болған жағдайда ғана эксперименталдық берiлгендер деп келедi. Сурков формуласы бойынша:
% жира = m = 0,04 (d - 0,5)
немесе d = (m / 0,04) + 0,5 , мкм (1)

Комплекстiк мәнi, суспензия немесе эмульсия сұйықтық жүйенi сипаттайды және гравитациялық немесе ортадан тепкiш алаңын көрсетедi. Оларды сұйық жүйенiң бөлу процессi деп аталады.

Радиустың орта логарифмдi мәнiн бiле отырып, басқада процесстердiң өлшемдерiн анықтауға болады, ең бiрiншi кiлегейдiң шыққан жылдамдығы. Ауыспалы жылдамдықтың бөлiгi немесе май түйiршiктерiнiң қалқу жылдамдығы жеңiл фазаны құрайды, кiлегейдiң шыққан жылдамдыңын Стокс формуласымен табуына болады:

g -еркін түсу үдеуі, м / с²;

d - май түйүршіктерінің диаметрі, м;

(r₁- r₂) - жеңіл және ауыр фаза тығыздығының айырымы, кг/м³;

m - өнімнің динамикалық тұтқырлығы, Па*с;

u - сүттен шыққан май түйіршіктерінің жылдамдығы, м/с.

Май түйiршiктерiнiң қозғалу жылдамдығы ыдыстың арасындағы екi жылдамдықтан тұрады:- u қалқу жылдамдығы және V_п ағу жылдамдығы. Ағу жылдамдығы барабанның айналу жылдамдыңына қарай азаяды, қима аңыны көбейедi. Май түйiршiктерiнiң қозғалыс жылдамдығы айналу осiне өзгередi. Ағу жылдамдығының формуласы:
V_п = М _{д о} / z 2p R_ср h , м / с (5)
мұндағы: М _д.о - сепаратордың тұрақты өнімділігі, м³/с;

z - тәрелке саны;

2p R_ср - дөңгелек шеңберлік саңылауының ұзындығы, м

h - тәрелкелер арасындағы қашықтық, м

Т тәрелкелер арасындағы қашықтық Рейнольдс критериясымен анықтайды:

Re = v_п 2 h / n

мұндағы: n - сүттің кинематикалық тұтқырлығы n = m / r , м² / с.
Майлылығы жоғары кiлегейдi алатын сепаратордың ерекшелiгi

Жай сепараттау кезiнде кiлегейдiң максималды майлылығының коцентрациясы 55% дейiн. Майлылығы жоғары 85% кiлегейдi алу үшiн қайтадан сепаратордан өткiзу керек. Майлылығы жоғарғы кiлегейдi екi этаппен аламыз: ең бiрiншi 35-40% майлы кiлегейдi аламыз, содан кейiн арнайы арналған ОСД-500 сепараторымен майлылығы жоғары кiлегейдi аламыз. Сепаратау кезiнде 30-40%-тi майлы кiлегейдi 85-90 ⁰С дейiн қыздыру керек.

Майлылығы жоғары кiлегейдi алатын сепаратордың өнiмдiлiгiн Аболмасовтың формуласымен анықтаймыз:

мұндағы:

2. 21-кестемен вариант бойынша суспензия мен эмульсияның бөлiнуiн анықтау.

3. Пакеттегi тәрелкелердегi радиустың орташа логарифмдiк мәнiн анықтау.

4. Барабандағы тәрелкелер арасындағы сұйықтың ағу режимiн және ағынның жылдамдығын, май түйiршiктерiнiң қалқу жылдамдығын анықтау.

5. 21-кестемен вариант бойынша Волчковтың кестесiнен сепаратордың өнiмдiлiгiн Аболмасовтың формуласымен табу және алғашқы сүттiң майлылығынан сепаратордан алынған кiлегейдiң санын анықтау.

6. Сүттен бөлiнген май түйiршiктерiнiң диаметрiн профессор Сурковтың формуласымен анықтау.

7. Майсыз сүттен немесе көк сүттiң санынан алынған кiлегей мөлшерiнiң дәреже қатынасын анықтау.

8. Тәрелкедегi саңылаулардың орналасу радиусы және тәрелкелер арасындағы оптималды өстiк арақашықтықты анықтау.

9. Сепаратордың бөлiну факторын және бөлу факторын анықтау.

10. Сепаратордың технологиялық П.Ә.К. және теориялық өнiмдiлiгiн анықтау.

11. Кiлегей бөлгiш және сүт тазалағыш сепараторларының барабанының конструкциясының сұлбасын сызу және барабандардың айырмашылығына көңiл бөлу.

12. СОМ-3 және ОСД-500 сепараторларының жетегiнiң кинематикалық сұлбасын салу.

Өлшемдер	Варианттар
	1	2	3	4	5	6
Сепаратталған өнiм	Кiлегей 10%	Кiлегей 15%	Кiлегей 20%	Кiлегей 25%	Кiлегей 30%	Кiлегей 35%
Алғашқы өнiм	Сүт 2,6%	Сүт 2,8%	Сүт 3,0%	Сүт 3,2%	Сүт 3,4%	Сүт 3,6%
Сепаратордың өнiмдiлiгi мен маркасы, л/сағ	1000 СОМ-3	2000 СПМФ-2000	3000 ОСП-3	5000 ОСТ-3	10000 ОСН	1000 Ж5-ОСБ
Көк сүттегi майдың мөлшерi, %	0,04	0,03	0,02	0,02	0,02	0,04
Барабанның айналу Жилiгi, с-1	137,5	120,0	108,3	108,3	93	133,3
Тәрелке саны	48	95	100	130	121	56
Тәрелке радиусы, , см	8,8	10,4	13,7	14,3	18	8,8
Тәрелке радиусы, , см	3,6	4,2	5	6	7,5	3,6
Тәрелке арасындағы аралық, h, мм	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
Тәрелкелердiң еңкею бұрышы,	50	55	55	55	55	55

1. Сүт өндірісінде пайдаланылатын сепараторлар қалай жіктеледі?

2. Мерзімді және үздіксіз әрекетті сепараторлардың айырмашылақтары қандай?

3. Тарелкелер санын қалай анықтайды?

Сүт өндiрiсiндегi гомогенизаторлар мен эмульсорлар қондырғыларының конструкцияларымен және негiзгi есептерімен танысу

Ең алғашқы гомогенизаторлардың жұмысшы органы бiр буда капилярлы құбыр түрiнде болған, 50-60⁰ С дейiн сүттi жылытып қысым арқылы сол құбырлардан өткiзедi. Бiрақта, бұл гомогенизаторлардың құбырлары қоқсықтарға тез толып кететiндiктен қолайсыз деп саналады, сондықтан пружиналы клапаны бар головка ұсынылған.

Қазiргi кезде 4 түрлi сүтке арналған гомогенизаторлар шығарылады (1-кесте).

1-кесте

Өлшемдерi	К50ГА	А10ГМ	К50ГА-10	А10ГМ-15
Өнiмдiлiк, л/сағ	1200	5000	10000	15000
Жұмысшы қысымы, МПа	20	20	25	25
Электр қозғалтқыштың қуаты, кВт	10	40	40	90
Плунжерлер саны	3	3	5	5
Плунжерлердiң жүрiсi, мм	40	60	70	70
Иiндi бiлiктердiң айналу саны, айн/мин с-1	3385,6	3505,8	3606,0	5008,3

Клапанды гомогенизатордың құрылымдық сұлбасы көрсетiлген. Қабылданған сүт 12 плунжермен солға қарай 2 клапан арқылы сорылып цилиндрге барады, ол оң жаққа қарай 3 клапан арқылы қысымды бақылайтын 4 манометр орнатылған жинайтын камераға өтедi. Әрi қарай сүт канал арқылы 5 головканы түсiредi де 9 седлоға жабысқан 6 пружинамен 8 клапанды көтередi, пружинаның тартылуы 7 винтпен жүргiзiледi. Клапан мен седло бiр-бiрiне жабысып тұрады.

Жұмыс iстемей тұрғанда 6 пружина арқылы клапан седломен тығыз жабысып тұрады, ал жұмыс iстеп тұрған жағдайда клапан сұйықтың қысымымен сұйықта қалқып жүредi. Гомогенизатор жұмыс iстегенде клапанның өткiзгiш саңылауы 0,1 мм аспайды. Саңылаудағы сүттiң қозғалу жылдамдығы 150-200 м/с болады.

Бұл кезде сүт клапан зонасында мықты механикалық әсерден май түйiршiктерiн ұнтақтап гомогенизация процесi жүредi.

Гомогенизотордың сұлбасы

Тамшының бiр бөлiгi ағын бойымен белгiлi бiр уақытта қысымға түседi . Тамшының алдынғы бөлiгi жылдамдық бағытымен үлкен мөлшерде көбейiп лақтырылады.

Сүттi 60⁰С гомогенизациялағанда және 30-дан 200 кгс/см² дейiнгi қысым диапазонында Н.В.Барановскийдiң тәжiрибесi бойынша келесi формула алынған:
(2.2.-1)

мұндағы:

Гомогенизация қысымына практикалық шегiн екi түрде бөледi: сүттiң май түйiршiктерiнiң диаметрi үлкен болғанда бөлiнбейтiн қабiлетiн көрсетедi.

Сүттiң бөлiнбеуi тұнудың жылдамдығына байланысты, егер белгiлi уақытқа дейiн сүттiң тұну сақтау уақытына дейiн байқалмаса, онда гомогенизация мақсаты орындалды деп бiлемiз және қысымды жоғарылату қажет еместiгiн бiлдiредi. Энергия шығыны қысымға тура пропорционалды болып келедi.

Гомогенизацияға керектi қуаттың ең басты қолданылуы сұйықтың кинетикалық энергиясына берiледi де, клапанның шыға берiсiндегi соққыдан жылуға айналады.

Қуат мына формуламен анықталады:

мұндағы:

Металмен үйкелiсте жылуға айналып сұйыққа берiледi, қоршаған ортаға кеткен жылу аса көп емес. Практикада жуықтаумен гомогенизация процесiнде қуат толығымен жылуға айналады деп айтуға болады. Осыдан сұйықтың жылығанын бiлемiз.

Сүттiң гомогенизациялағаннан кейiн жылыту мөлшерiн мына формуламен табамыз:

мұндағы:

Тәжiрибеге сүйенсек кгс/см² болғанда жылу ⁰С болады.

Гомогенизацияға қажеттi жоғарғы қысымдар поршендi сораптардан оңай жетедi. Бiрақ гомогенизацияға қандай болмасын сорап жарай бередi.

Мысалы: винттi сорап 200 кгс/см² - дейiн қысым бередi. Поршендi сорапқа қарағанда сұйықты бiр қалыпты берiп тұрады.

Винттi сорапта гомогенизация жақсы нәтиже бередi. Гомо-генизатордың өнiмдiлiгi, сораптың өнiмдiлiгiмен анықталады, ол гомогенизатордың головкасына сүттi толтырады.

Гомогенизаторлар плунжерлi сораптармен жабдықталғандықтан олардың өнiмдiлiгi мына формуламен есептеледi:

мұндағы:

Өнiмдi гомогенизациялағаннан кейiн ұнтақталған май түйiршiктерi жабысып қалмау үшiн екi сатылы немесе үш сатылы гомогенизациялау қолданылады.

Екi сатылы гомогенизацияда алдымен бiрiншi сатыдан седломен клапан арқылы жасалынған саңылаудан, одан кейiн екiншi сатыдан өтедi.

Гомогенизатор жұмыс iстеп тұрғанда, үздiктi түрде гайканы тартып, соққыны ауыстырып тұру себебi, сұйық плунжерге ағып кетпеу үшiн. Сүттi гомогенизациялауы нашарлағанда, гомогендеушi клапанның седлоға тығыз орналасқанын тексередi.

Шатундардың, подшипниктердiң, иiндi бiлiктiң мойыншасы майланып тұруды қажет етедi, майлану май ваннасында шатундардың қозғалуымен және май сораптарының жұмыс iстелуiмен жүргiзiледi. Майлау үшiн 45 немесе 50-шi индустриалды майды қолдануға болады.