Технологический расчет посудомоечных машин
РАСПИСАНИЕ Занятий студентов 2 курса магистров направления 210700, 220400 дневной формы обучения В первом семестре 2014 – 2015 учебного года
Машину непрерывного действия
Принципиальная схема посудомоечной машины ММУ-2000: 1- секция загрузки; 2 - бачок для сбора остатков пищи; 3 - бачок для моющего раствора; 4 - клапан соленоидный подачи концентрированного моющего раствора; 5 - ванна мытья; 6 - фильтр; 7 - насос центробежный: 8 - ТЭНы ванны первичного ополаскивания; 9 - решетка ванны первичного ополаскивания; 10 - питательный трубопровод горячего водоснабжения; 11- соленоидный клапан подачи воды в водонагреватель; 12 - электроводонагреватель; 13 - секция разгрузки; 14 - звездочка транспортера; 15 - рамка блокировочная: 16, 31 - поддоны; 17 — зона вторичного ополаскивания; 18 коллектор вторичного ополаскивания; 19 - пароотвод; 20 - коллектор первичного ополаскивания; 21 юна первичного ополаскивания; 22 - коллектор моющий; 23 - зона мытья; 24 - перегородка; 25 - коллектор струйной очистки; 26 - зона струйной очистки; 27 - питательный трубопровод холодного водоснабжения; 28 - фартук резиновый; 29 - ячейки транспортера; 30 - станция натяжная Технологический расчет посудомоечных машин
Производительность посудомоечной конвейерной машины непрерывного действия определяется по формуле:
где К - число рядов посуды, помещающихся в поперечном сечении транспортера, шт.; u – скорость движения транспортера, м/с (для посудомоечных машин типа ММУ-2000, ММУ-2000К, УШУ-1400 u = 0,025 м/с, типа ММУ1000 u = 0,012 м/с, типа ЛБ-ИМТ-1Л, ММУГ-2000 u = 0.01 м/с, типа ММТУ-2000, ММТУ-1000 u = 0.035-0,025 м/с); l - расстояние (шаг) между соседними предметами, м; - коэффициент заполнения транспортера. Объемный секундный расход насоса:
• для машин непрерывного действия
Приближенно напор, создаваемый насосом, равен
где - коэффициент запаса, учитывающий потери напора в трубопроводах от насоса до форсунки, = 2,5-4,0; Н - напор на входе в форсунку, м, принимается не менее 2 м или 0,02 МПа.
Мощность, необходимая для работы насоса, составляет:
где Q* - объемный секундный расход воды, подаваемой насосом, м3/с; Нн- напор, создаваемый насосом, м; р - плотность воды, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2;nн- КПД электродвигателя центробежного насоса, nн= 0,9;- КПД насоса, для центробежного насоса nн = 0,6-0,9. Коэффициент сопротивления рассчитывается по формуле:
где dц- диаметр цапфы катка, м, dц ~ (14-18) *10-3 м, f1 - коэффициент трения опорной поверхности катка о втулку, f1 = 0,2; f1 - коэффициент трения катка о направляющие, f2 = 0,06; dк - диаметр катка, м, dк ~ (35- 42) *10-3 м. При использовании пластиковых катков малого диаметра, работающих без подшипников, можно принимать ск = 0,1.
Натяжение цепи в точке 1
где - сопротивление движению цепи на участке транспортера 0-1, Н.
где qT - вес одного погонного метра транспортера, Н/м; - длина участка 0-1, м; ск - коэффициент сопротивления перемещения катков цепи по направляющим; zn - число ветвей транспортера,шт.; q0 - вес 1 погонного метра цепи, Н/м, qо ~ 40 Н/м; qH - вес 1 погонного метра настила, Н/м, qH ~ 25 Н/м. Натяжение в точке 2 принимается:
Вес посуды на одном погонном метре:
где gт- вес одной тарелки, Н. Натяжение в точке 3 равно
где - сопротивление движению цепи на участке транспортера 2-3, Н:
где qп - вес посуды на одном погонном метре транспортера, Н/м; L2-3- длина участка транспортера 2-3 (длина транспортирования), м, L2-3 = ; k- коэффициент увеличения сопротивления за счет бортового трения настила, к 1,5. W3-0 - сопротивление на участке 3-0, Н:
Окружное усилие в тяговой цепи:
где Рn - окружное усилие в тяговой цепи, Н; Р3 - величина наибольшего натяжения, Н; Р0 - величина наименьшего натяжения, Н.
Величина наименьшего натяжения цепи Р0 будет равна натяжению на пути сбегания цепи в пределах 5% допускаемого натяжения цепи, но не менее 500 Н на одну цепь. Мощность, затрачиваемая на продвижение посуды вдоль рабочей камеры (мощность привода транспортера):
Где n3 - коэффициент запаса, n3= 1,3; АТ - тяговое усилие транспортера, Н; n0 - КПД Объемный секундный расход горячей воды при расходе на одну тарелку qr~ 0,198 л/ч:
Мощность, затрачиваемая на нагрев воды в водонагревателе
где Qr - расход горячей воды, подаваемой в зону вторичного ополаскивания, м3/с; ср - средняя теплоемкость воды в интервале температур от tn до tн Дж/(кг*К); ср= 4200 Дж/(кг*К); tK, tH- температура воды, соответственно, на выходе из водонагревателя и на входе в него, °С.
Мощность для посудомоечных машин непрерывного действия определяется по формуле:
где А - количество насосов в посудомоечной машине, шт.; N0 - мощность, необходимая для работы насоса, Вт; Nд - мощность, затрачиваемая на продвижение посуды вдоль рабочей камеры, Вт; Nв - мощность, затрачиваемая на нагрев воды в водонагревателе, Вт.
Исходные данные: скорость движения транспортера U- 0,025 м/с; число рядов тарелок диаметром 240 мм, помещающихся в поперечном сечении транспортера, К = 2 шт.; шаг между соседними тарелками /= 0,06 м. Определить: производительность QH и технологическую мощность N посудомоечной машины. Последовательность расчета: 1.По формуле (2.23) определяем производительность посудомоечной машины при коэффициенте заполнения транспортера ср= 0,7: 0,025 QH = 2 * ——— * 0,7 * 3600 = 2100 шт/ч VH 0,06 ' 2.Объемный секундный расход насоса определяем по формуле (2.28) при расходе воды qT = 18 л/ч 48 * 2100 л _ = ~3600~ = 10,5 с = 0,0105 М /с 3. Напор, создаваемый насосом, при коэффициенте запаса <р= 3 и напоре на входе в форсунку Н = 2 м находим по формуле (2.30): Н„=3*2 = 6 м.в.с. 4. Мощность электродвигателя центробежного насоса при КПД насоса г/н= 0,8 и КПД электродвигателя т]э = 0,9 по формуле (2.27): N0 0,0105 * 6 * 1000 * 9,81 0,9 * 0,8 858,4 Вт 5.Определяем величину наименьшего натяжения цепи при числе ветвей транспортера zu = 2 шт., принимая предварительное натяжение 750 Н: Р0 =2*750= 1500 Н. 6.Рассчитываем коэффициент сопротивления настила на прямолинейном участке по формуле (2.35) при диаметрах цапфы катка du = 18*10° м и катка dK = 35*10° м, коэффициенте трения опорной поверхности катка о втулку Д= 0,2 и коэффициенте трения катка о направляющие/2= 0,06: Ск = 18 *10"3* (0.2 + 2*0.06) 35 *10~3 0.165 7.По формуле (2.33) определяем величину натяжения в точке 1. Предварительно по формуле (2.34) находим сопротивление движению цепи на участке 0-1, при этом принимается, что погонный вес транспортера q = 2*40 + 25 = 105 Н/м, а длина участка L0.| = Ь2.з = 4,374 м: Wo-i = 105 * 4.374 * 0.165 = 75.8 Н Pi = 1500 + 75.8 = 1575.8 Н
|