Гомогенизатор ОГБ-М

      Гомогенизатор ОГБ-М не имеет больших динамических нагрузок, масса его составляет  М=720кг, установка будет производиться на площадку.

 
 
 

 

Рис. 6. Схема проектируемое площадки

1.Расчет удельной  нагрузки на перекрытие.

Р₁=(G_об+G_пл) / (α*F) ≤ [R_п],  кПа

где: G_об – вес гомогенизатора при полной загрузке, кН

    G_пл – вес монтажной площадки, кН

    α – коэффициент уменьшения (0,3…0,4)

    F – площадь подошвы монтажной площадки, м²

    [R_п] – нормативная нагрузка на перекрытие, кПа

 G_об=G_м  вес его будет равен 720 кг, фактическое заполнение продуктом гомогенизатора не происходит поскольку продукт проходит только через него.

где: G_м – вес гомогенизатора, кг 

2.Определяем  площадь подошвы.

F=(a+2∆)*(b+2∆), м

где: a – ширина гомогенизатора, м

    b – длина гомогенизатора, м

    ∆ - припуск на каждую сторону по 0,1…0,2 м.

1.95м². 

3.Общая высота  площадки.

Нобщ.=Н₁+Н₂,

где: Н₁ – высота наземной части монтажной площадки, м

        Н₂ – глубина заложения, м

Н=0,1+0,1=0,2м 

4.Объем монтажной  площадки.

V_пл=FH, м³ 

Где: F- площадь подошвы

H- высота площадки

V_пл=1.95*0,2=0.39м³ 

5.Вес площадки.

 G_пл=V ϒ, кН

где: ϒ – удельный вес материала монтажной площадки (для бетонаϒ=12…25

кН/м³), кН/м³

V- Объем монтажной площадки

G_пл=0.39*20=7,8 кН

После нахождения недостающих данных, подставляем  их в формулу и производим вычисление:

Р₁=(7.20+7,8)/(0,2*1.95)=38.4кПа < 250 кПа

Прочность проектируемой  монтажной площадки позволяет выдержать вес гомогенизатора, так как Р₁<[R_п]. Из этого что монтажная площадка с принятыми размерами спроектирована правильно. 

   3.2 Сооружение монтажной площадки для гомогенизатора ОГБ-М. 

     Сооружение монтажной площадки  начинается с определение места  под

 углубление  в соответствии с планом производственного  помещения и 

привязкой оборудования в плане, согласно технологической линии.

Для сооружения монтажной площадки в производственном помещении снимается кафельная плитка с пола, молотком и зубилом на бетонном основании делаются насечки и углубления 0,01 м. Опалубка из дощатых вертикальных щитов толщиной 22-25 мм устанавливается на проектируемую отметку вдоль наружных контурных линий площадки и прочно соединяются между собой, выверяется по уровню, пол и опалубка смачивается водой и заполняется бетоном или цементным раствором. Затвердевший бетон площадки жестко связывается с бетонным полом. После затвердевания бетона поверхность площадки облицовывают плиткой, потом устанавливается оборудование.

Раздел 4. Техническая эксплуатация гомогенизатора ОГБ-М.

4.1 Назначение, устройство, принцип работы гомогенизатора  ОГБ-М.

Технические характеристики гомогенизатора ОГБ-М.

Производительность, 1200 л./ч.

Рабочее давление 12,5-17,5 МПа.

Диаметр плунжера 26,5 мм.

Ход плунжера 52 мм.

Частота вращения коленчатого вала 14,33 с.

Мощность электродвигателя 11 кВт.

Занимаемая площадь 0,77 м².

Масса 720 кг.

        Гомогенизатор ОГБ-М предназначен  для гомогенизации смеси мороженого  в линии производства мороженого. Машины этого типа обладают высокой эффективностью действия. Например, при гомогенизации цельного молока средний размер жировых шариков уменьшается с 3,5-4 до 0,7-0,8 мкм. Гомогенизатор этого типа был несовершенен и часто засорялся, поэтому было предложено использование головки с пружинным клапаном. Гомогенизирующие головки подвергались тем или другим малосущественным изменениям, однако принцип устройства их сохранился до сих пор без изменения.

        Устройство гомогенизирующей головки показано на рис. 7. Принцип действия гомогенизирующей головки основан на том, что гомогенизируемая жидкость нагнетается под большим давлением в канал и, поднимает прижатый пружиной 2 и стержнем 3 клапан 4 и с большой скоростью движется через узкую щель между клапаном и седлом 5. Высота клапанной щели при работе гомогенизатора не превышает 0,1 мм, а скорость молока при движении его в щели обычно достигает 150-200 м/сек. При этом молоко подвергается в зоне клапана сильному механическому воздействию,

которое и приводит к раздроблению жировых  шариков, т.е. к гомогенизации.

  
 
 
 
 
 

Рис. 7. - Гомогенизирующая головка: 1 - канал, 2 - пружина, 3 - стержень; 4 - клапан; 5 - седло; 6 - регулировочный винт

        Форма рабочей поверхности клапана обычно плоская, тарельчатая или конусная с небольшим углом конусности. У гомогенизатора с плоскими клапанами с концентрическими рифлями - проточками, располагаются такие же рифли на поверхности седла. Следовательно, форма прохода для молока в радиальном направлении извилистая, что должно способствовать лучшей гомогенизации. Кроме того, можно отметить, что седло и клапан могут быть выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны под действием движущегося потока продукта и установлены в подшипниках, расположенных в неподвижном корпусе.

Рис. 8. - Схема клапанного гомогенизатора: 1 - насос; 2 - кривошипно-шатунный механизм; 3-всасывающий клапан; 4-нагнетательный клапан; 5 - гомогенизирующая головка; 6 - седло; 7 - клапан; 8 - пружина; 9 - предохранительный клапан; 10 - манометр; 11 - регулировочный винт     

  Схема устройства плунжерного гомогенизатора клапанного типа показана на рис. 8. Молоко при ходе плунжера влево проходит через всасывающий клапан 3 в цилиндр, а при ходе плунжера вправо проталкивается через клапан 4 в нагнетательную камеру, на которой установлена манометрическая головка 10 для контроля давления. Она имеет дросселирующее устройство, дающее возможность эффективно уменьшить амплитуду колебания стрелки манометра. Далее молоко по каналу поступает в головку 5, в которой поднимает клапан 7, прижимаемый к седлу 6 пружиной 8. Натяжение пружины регулируется винтом 11. Клапан и седло притерты друг к другу. В нерабочем положении клапан плотно прижат к седлу пружиной 8, которая сжата регулировочным винтом 11, а в рабочем, когда нагнетается жидкость, клапан приподнят давлением жидкости и находится в «плавающем» состоянии.

        Характерным показателем режима гомогенизации, играющим большую роль при регулировке машины, является давление гомогенизации. Чем оно выше, тем эффективнее процесс диспергирования. Давление регулируют винтом 11, руководствуясь показаниями манометра 10. При завинчивании винта давление пружины па клапан увеличивается, следовательно, высота клапанной щели уменьшается. Это приводит к увеличению гидравлических сопротивлений при движении жидкости через клапан.

        Способность плунжерного насоса создавать высокое давление ставит под угрозу сохранность деталей в случае, если канал засорится в седле клапана. Поэтому гомогенизатор снабжен предохранительным пружинным клапаном 9, через который жидкость выходит наружу, когда давление в машине выше установленного. Предельное давление, при котором предохранительный клапан открывается, регулируют, затягивая винтом пружину.

       

Степень неравномерности подачи, представляющая собой отношение максимальной подачи к средней, для трехплунжерного  насоса составляет 1,047, т.е. близка к  единице. Поэтому в подаче жидкости через клапан не только нет полных перерывов, но и сам поток приблизительно постоянен, что обусловливает непрерывно «взвешенное» положение при работе и лишь небольшие его колебания  относительно среднего положения. Это достигается смещением кривошипов коленчатого вала на 120° и поочередной работой цилиндров.

        Двигаясь с большой скоростью, жидкость оказывает сильное механическое действие на седло и клапан, что вызывает быстрый износ их. Клапан и седло изготовляют из стали высокой твердости. Они обычно имеют симметричную форму и рабочие поверхности с обеих сторон. Это позволяет после заметного износа рабочих поверхностей с одной стороны перевернуть седло и клапан другой стороной, использовать вторую пару рабочих поверхностей и продлить в 2 раза срок службы гомогенизатора. Оригинальным способом решения этой задачи следует считать также применение клапанных конусов, изготовленных прессованием в специальных формах комков нержавеющей тонкой проволоки. Клапан представляет собой конус, пронизанный тонкими капиллярами извилистой формы. Такой клапан в рабочем положении плотно прижат к седлу, и гомогенизация происходит благодаря прохождению продукта под давлением через капилляры. После одного цикла работы клапан засоряется, и его заменяют другим. Действие такого клапана хорошо согласуется с приведенным ниже объяснением механизма процесса гомогенизации.

Рис. 9. - Гомогенизатор ОГБ - М: а - общий вид: 1 - станина; 2 - электродвигатель; 3 - клиновые ремни; 4 - натяжной винт; 5 - шкив; 6 - коленчатый вал; 7 - гомогенизирующая головка; 12 - смывное приспособление; б - разрез блока цилиндров и гомогенизирующей головки: 1 - всасывающий канал; 2 - всасывающий клапан; 4 - нагнетательный канал; 5 - манометр; 6 - винт; 7 - пружина; 8 - стержень; 9 - клапан; 10 – седло 

       На рис. 9. приведен гомогенизатор ОГБ_М производительностью 1200 л/ч. Станина 1 (рис. 9а) литая, чугунная, снабжена съемными крышками. На ней расположен электродвигатель 2, от которого движение передается на шкив 5 шестью клиновыми ремнями 3. Для натягивания ремней по мере их вытяжки служит натяжной винт 4, посредством которого электродвигатель перемещают по пазам. Шкив 5 насажен на конец коленчатого вала 6, который приводит в движение три шатуна 7 и соединенные с ними ползуны 8, передающие движение плунжерам 9. Кривошипно-шатунный механизм расположен в картере в верхней части станины. Нижняя часть картера заполнена маслом, которое разбрызгивается во время работы машины и смазывает поверхности трения в головках шатунов и ползунах. В гомогенизаторе используется масло индустриальное

И-5А, имеющею  кинематическую вязкость при температуре 40 ^оС  6-8 мм²/с. Периодическое пополнение смазочного материала или его замена с промывкой корпуса  входит в обязанности слесаря по межремонтному обслуживанию. Смазку ведут в соответствии с картой смазки, где указаны все смазываемые места тип и марка масла, периодичность смазки. Уровень масла в ванне контролируют по маслоуказателю расположенному на противоположной стенке блока цилиндров. Блок цилиндров (рис. 9б) изготовлен из нержавеющей стали. Вдоль блока проходит всасывающий канал 1, из которого гомогенизируемый продукт через свободные всасывающие клапаны 2 поступает в цилиндры. При работе плунжеров молоко выталкивается через нагнетательные клапаны 3 в нагнетательный канал 4, который проходит вдоль всего блока цилиндров. Он сообщен с гомогенизирующей головкой предохранительным клапаном и манометром. Для уплотнения мест входа плунжеров в цилиндры имеются сальники с нажимными гайками. Манометр 5 установлен на специальном штуцере, внутри которого расположен патрон, играющий роль мембраны. Она препятствует попаданию продукта внутрь манометра. Плунжеры при работе сильно нагреваются от горячего продукта, в следствии этого увеличивается износ уплотнений. Продукт, проникающий через износившиеся уплотнение, присыхает к поверхности плунжеров, если не принимать меры к его удалению происходит присыхание его к плунжеру. Поэтому в гомогенизаторах находится смывное приспособление, через которое на плунжеры подается вода, непосредственным душированием трущейся поверхности. Расход воды на охлаждение плунжеров составляет 100-150 л/ч.