Степень соотношения между количеством сливок и обезжиренного молока

Степень соотношения между количеством сливок и обезжиренного молока

 = С/О = 255 / 745 = 0,342;

Для расчета сепаратора важное значение имеет оптимальное расстояние между осью тарелки и осями отверстий в ней или радиус расположения отверстий в тарелках Отверстия в тарелках располагаются таким образом, чтобы при поступлении молока в них проходило основное выделение жира. Расположение отверстий соответствует примерно пограничному слою между объемом барабана, занятым молоком и объемом , занятым сливками

_? =   _?² - _?² / 1 + , м (7.8)

Fr = ² R / g (7.9)

F= 2  ² z (R³_б -R³_м) tg  / 3 М_д.о (7.10)

Об остальных обозначениях указано выше.

Теоретическая объемная производительность сепараторов может быть определена по формуле Н.Я. Лукьянова:

- угловая скорость барабана сепаратора, рад /с:

- количество тарелок

- угол наклона тарелки, 50⁰ - 55⁰ (50⁰ = 1,192: 55⁰ =1,428)

(_б- _м) - разность между большим и меньшим радиусами тарелки, м;

 - диаметр жирового шарика, м; (1,0 - 1,5 мкм, т.е. 1.0 - 1,5 * 10^-6м)

(₁ - ₂)- разность плотностей фаз, кг / м³ ;

- динамическая вязкость среды, Па*с .

Либо, если провести некоторые математические преобразования , а именно, 2 / 54 = 0,116; то теоретическую производительность сепаратора можно определить по формуле проф. Г.И. Бремера:
М _{т о} = 0,116 ²  (³_б- _м³) ² (₁ - ₂) /  , м³ / с. (7.12)
Однако, расчет по этим зависимостям несколько неудобен тем, что размерность производительности весьма мала. Поэтому для расчета можно использовать иные формулы, полученные в результате преобразования предыдущих.

Так, весьма широко в технической и научной литературе (Липатов, Волчков, Лукьянов ) встречается формулы:

М _{т о} = 16,54 ²   (³_б- _м³) ² (₁ - ₂) /  , л / час (7.14)

Эти формулы отличаются от предыдущих постоянными коэффициентами, которые получены следующим образом:

- если, учесть что = 2, где - число оборотов барабана в секунду, с^-1;

и что 1 час = 3600 с, в формуле (3) можно провести следующую замену

3600* 2 *(2)² / 54 = 3600 *6,28* 4 *3,141² / 54 = 16540

Лукьянов экспериментально установил, что (₁ - ₂) / = 2900  , поэтому, если в формуле (7.5) умножить

М _{т о} = 121*10⁴ ²  (³_б- _м³) ²  м³ / час (7.16)

В научно-технической литературе ,однако, известно очень большое количество формул связанных с расчетом производительности сепаратора, Это связанно с тем что проблемами исследования процессов разделения жидких неоднородных гетерогенных систем в жидкостных сепараторах занималось очень большое количество исследователей, поскольку эта проблема является одной из наиболее значимых в молочной промышленности и несмотря на обширность исследований проведенных как отечественными так и зарубежными учеными в теории центробежного разделения есть еще много не установленного.

Так в широко известной литературе (Сурков В.Д., Лукьянов Н.Я, Волчков И.И., Липатов Н.Н. и др.) представлены еще одна зависимость весьма похожая по написанию на предыдущие, но отличающаяся от вышеизложенных размерностью:
М_о = 4,8 ²   (³_б- _м³) ², л/ час (7.17)
Принципиальное отличие этой зависимости заключается в том, что размеры пакета тарелок и диаметра жирового шарика можно проставить в (см)

Качество разделения молока определяется наиболее минимальными размерами жировых шариков, которые переходят в обезжиренное молоко. Чем мельче жировые шарики, оставшиеся в обезжиренном молоке, тем лучше разделение.

На то, чтобы в молоке остались наиболее мелкие жировые шарики, главным образом оказывают влияние такие факторы как:

- частота вращения барабана, размеры тарелок и число их, чем больше эти параметры тем лучше т.е. тем меньше диаметр жировых шариков, оставшихся в обезжиренном молоке ;

- оптимальное расстояние между тарелками; с увеличением или уменьшением его ухудшается обезжиривание;

- производительность сепаратора, причем, чем меньше производительность сепаратора, тем меньше минимальный диаметр жирового шарика оставшегося в обезжиренном молоке. Это обстоятельство является как бы не совсем положительным, поскольку оно по не способствует увеличению производительности сепаратора;

- оптимальная температура молока, (обычно 30 - 40^оС); это связано с тем, что

при увеличении температуры понижается вязкость, т. е. молоко как бы становится

жиже в результате обезжиривание идет лучше;

Действительная производительность сепаратора всегда меньше теоретической.

Отношение действительной производительности к теоретической называется технологическим к. п. д. сепаратора.

• 
  = М _д..о / М _т.о.
  

Полученные формулы позволяют подойти к расчетному определению предельного размера дисперсной частицы, т.е. жирового шарика.

Под предельным размером понимают такой минимальный размер, при котором частица может быть выделена из сепарируемой жидкости. Таким образом, частицы, имеющие диаметр равный предельному или больше его, будут выделены из исходной жидкости. Для сепараторов, в которых жидкость подается в пакет тарелок через отверстия в них самих, предельный диаметр частицы определяется
d₁ = v 27 М _д  /  ² z tg  (R _б³ - R³_м ) (_т - _л) =

= 2,94/   М _д  /  z tg  (R _б³ - R³_м ) (_т - _л) м

Основными узлами любого сепаратора являются:

- барабан, или сепарирующее устройство, в котором и осуществляется вес процесс по разделению эмульсий или суспензии на фракции;

- приемно - отводящие устройства для продукта, поступающего в сепаратор и отсепарированных жидких фракции;

-приводной механизм.

1. Составить классификационную схему сепараторов молочной промышленности.

2. Определите разделяемость суспензии или эмульсии по вашему варианту.

3. Определите средне логарифмическое значение радиуса пакета тарелок R_ср.

4. Определите скорость всплытия жировых шариков , скорость потока и режим течения жидкости. в межтарелочном пространстве барабана

5. Определите количество сливок получаемых на сепараторе в зависимости от жирности исходного молока и действительной производительности вашего сепаратора по данным таблицы Волчкова И.И. и по формуле Аболмасова.Г.Ф.

6. По формуле проф. Суркова В.Д. определите диаметр жирового шарика , выделившегося из молока

7. Определите степень отношения количества полученных сливок к количеству обрата или обезжиренного молока 

8. Определите оптимальное расстояние между осью тарелки и осями отверстий в ней или радиус расположения отверстий в тарелках

9. Определите фактор разделения и разделяющий фактор сепаратора

10. Определите теоретическую производительность сепаратора и технологический к.п.д. сепаратора.

11. Приведите в отчете описание конструкции барабанов сепараторов молокоочистителей и сливкоотделителей и начертите эскизы схем их барабанов обратив внимание на принципиальные отличия.

12. Составте кинематическую схему привода сепараторов СОМ-3 и ОСД-500.

Таблица 7.1

1. 
   Аминов М.С., Дикис М.Я., Мальский А.Н., Гладушняк А.К.Технологическое оборудование консервных заводов. - М.:: Агропромиздат,1986.
   
2. 
   Липатов Н.И. Руководство к практическим и лабораторным работам по курсу Технологическое оборудование молочной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1978, 287 с.
   
3. 
   Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е. Оборудование микробиологических производств. - М.: Агропромиздат, 1987, 398 с.
   
4. 
   Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1971 – 519 с.
   
5. 
   Пелеев А.И. Оборудование для массового производства котлет. М.: Пищевая промышленность, 1964. -238 с.
   
6. 
   Горбатов В.М., Лагоша И.А. Справочник по оборудованию предприятий мясной промышленности, т. 1, 2. - М.: 1965 - 579 с.
   
7. 
   Горбатов В.М. Оборудование для убоя скота, птицы, производства колбасных изделий и птицепродуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1975.
   
8. 
   Оборудование для убоя скота, птицы, производства колбасных изделий и птицепродуктов. Справочник под редакцией Горбатова В.М. - М.: Пищевая промышленность, 1975 - 589 с.
   
9. 
   Отраслевой каталог. Оборудование мясной и птицеперерабатывающей промышленности. - М.: ЦНИИТЭИлегпищемаш. ч.1,2,3,4. 1978 г.
   
10. 
    Отраслевой каталог. Оборудование для мясной и птицеперераба-тывающей промышленности. - М.: ЦНИИТЭИлегпищемаш, ч. III, 1978.
    
11. 
    Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности.- М.: Пищевая промышленность, 1971.- 519с.
    
12. 
    Стабников В.Н., Попов В.Д., Лысянсий В.М., Редько Ф.А. – М.: Высшая школа,1980.
    
13. 
    Сурков В.Д. и д.р. Технологическое оборудование молочной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1978 , 287 с.
    
14. 
    Томбаев Н.И. Справочник по оборудованию молочной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1972, 541 с.
    
15. 
    Фалеев Г.А. Оборудование предприятий мясной промышленности. -М.: Пищевая промышленность, 1966.-484с.
    
16. 
    Фламенбаум Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.