Расчетные формулы. 1) Производительность определяем исходя из того, что измельчитель работает как многоступенчатый осевой (пропеллерный) насос

1) Производительность определяем исходя из того, что измельчитель работает как многоступенчатый осевой (пропеллерный) насос. Каждая впадина между зубьями перекачивает объем фарша зависящей от угла грани и от скорости вращения дисковых ножей. Производительность первого ножа равна производительности второго или третьего ножей.

Вначале выполняем подготовительные расчеты:

- наружный радиус вращающихся ножей R_вн = Д_вн: 2;

- радиус впадин на вращающихся ножах R_вп = Д_вн: 2;

- глубина одной впадины h_вн = R_вн - R_вп;

- площадь одной впадины S₀ = h_вn х В_вn;

- площадь всех впадин на одном ноже S_вн = S₀ х Z_вп;

- средний радиус вращающихся зубьев R_ср = R_вп + (R_вн - R_вп): 2;

- угловая скорость вращения ножей ω _н = 2π n_н, рад/с;

- окружная скорость вращения зубьев υ _окр = ω · R_ср, м/с;

Тогда объемная подача с дискового ножа будет

W = S₀ · Z_вп · υ _окр · tgα · К_з, м³/с (1)

К_з – коэф., учитывающий неполное заполнение впадин между зубьями и взрыхленности массы фарша, К_з = 0, 040 – 0, 050.

Массовую производительность будет

П_м = W · ρ _ф, кг/с → кг/ч, (2)

где ρ _ф – плотность фарша, принимаем ρ _ф = 900-950 кг/м³

2) Расчет необходимой мощности ЭД.

На измельчителе мощность расходуется на работу измельчающих дисковых ножей и на работу лопастных колес 5 и 11 (рисунок 7.2). Мощность на работу измельчающих дисковых ножей, рассчитываем по а – удельному расходу энергии на измельчение мяса на одном зубе вращающегося ножа. Значение а определено опытным путем и составляет а = 55 ∙ 10³ – 60 ∙ 10³ Дж/м². Тогда мощность для вращения одного дискового ножа.

N_1H = а ∙ F_1З ∙ Z_вп ∙ n_н, Вт→ кВт (3)

где F_1З – площадь одной впадины, F_1З = n_вп х В_н, м²

Z_вп – число впадин;

n_н – чистота вращения дисковых ножей, с ^-1.

Мощность на измельчение на трех пар вращающихся и неподвижных ножей будет

N_изм = N_1H ∙ 3, кВт (4)

Рассчитываем мощность, расходуемую на работу лопастных колес 5 и 11:

N_{1ЛH = или} N_{ЛH = ,} кВт (5)

где G =g ρ W – весовая производительность насоса,

G =g П_м.с., Н/с; (6)

Н_н – напор насоса, принимаем 5-6 м.

Мощность на работу двух лопастных насосов

N_ЛH =2 · N_1ЛH, кВт (7)

Необходимая мощность ЭД для и измельчителя в целом будет

N_эд = (N_изм + N_ЛH) · К_зм/η _пер, (8)

где К_зм – коэффициент запаса мощности К_зм = 1, 15 – 1, 2;

η _пер – КПД передачи на измельчителе η _пер = 0, 90-0, 95

 

Контрольные вопросы

1) Место и значение измельчителя в технологической линии по производству колбасных изделий. Классификация измельчителей типа Я3-ФИД.

2) Назначение и устройство измельчителя Я3-ФИД. Техническая характеристика измельчителей типа Я3-ФИД.

3) Устройство и действие принципиальной электрической схемы энергоснабжения, управления и защиты ЭД. Как обеспечивается механическая и электрическая безопасность при обслуживании измельчителя?

4) Последовательность монтажа, сборки и наладки измельчителя.

5) Принцип измельчения мяса на измельчителе Я3-ФИД. Работа измельчителя Я3-ФИД. Управления измельчителем в процессе работы.

6) Последовательность выполнения лабораторной работы.

7) Методика и результат расчета производительности измельчителя.

8) Методика и результат расчета мощности ЭД.