Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лабораторная работа - Изучение молочных насосов - файл молочные насосы.doc


Лабораторная работа - Изучение молочных насосов
скачать (5891.5 kb.)

Доступные файлы (19):

1.jpg442kb.31.01.2011 09:47скачать
2.jpg764kb.31.01.2011 09:47скачать
3.jpg525kb.31.01.2011 09:46скачать
4.jpg695kb.31.01.2011 09:46скачать
5.jpg675kb.31.01.2011 09:45скачать
6.jpg596kb.31.01.2011 09:45скачать
7.jpg688kb.31.01.2011 09:44скачать
8.jpg607kb.31.01.2011 20:25скачать
9.jpg518kb.31.01.2011 20:24скачать
1.JPG_128x96
2.JPG_128x96
3.JPG_128x96
4.JPG_128x96
5.JPG_128x96
6.JPG_128x96
7.JPG_128x96
8.JPG_128x96
9.JPG_128x96
молочные насосы.doc472kb.31.03.2011 02:10скачать

содержание
Загрузка...

молочные насосы.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
ФГОУ ВПО

Тюменская государственная сельскохозяйственная академия Механико-технологический институт

Кафедра «Механизация переработки и хранения с/х. продукции»

Дисциплина «Технологическое оборудование для переработки продукции

животноводства»

Лабораторная работа

Изучение работы молочных насосов


Тюмень, 2007

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение устройства и принципа работы насоса, требования безопасной эксплуатации насоса, определение подачи и мощности привода насоса.

ОБОРУДОВАНИЕ: центробежный насос ОЦНШ- 5, шестеренные насосы НРМ-2 и НШМ-10.

По принципу действиям и основным конструктивным признакам насосы для перекачивания молока подразделяют на две группы: центробежные и объемные.

^ Центробежные насосы применяют в молочной промышленности для подачи маловязких продуктов: цельного и обезжиренного молока, пахты и сыворотки, сливок и др. температурой не выше 60°С. Их также используют для питания технологического оборудования.

По конструкции центробежные насосы выпускают консольно-моноблочного типа с одно- и многолопастными рабочими колесами и дисковые, одно- и многоступенчатые, с односторонним всасыванием.

Они просты по своему устройству и легко разбираются для мойки и чистки. Их рабочие органы (лопатки или колеса) непосредственно соединены с валами быстроходных электродвигателей, что обусловливает их компактность, небольшую массу и сравнительно невысокую стоимость.

Недостаток насосов - необходимость работы под залив (для чего насос устанавливают ниже емкости, из которой перекачивают жидкость).

^ Объемные насосы применяют в молочной промышленности для подачи вязких молочных продуктов температурой не выше 80°С.

Объемные (роторные) насосы разделяются на шланговые, поршневые, плунжерные, винтовые, шестеренные (с внутренним и внешним зацеплением) и мембранные (диафрагменные).

Все они, имея различную конструкцию рабочих органов, работают по принципу вытеснения определенных объемов жидкости в нагнетательную линию. Их особенность заключается в том, что при работе они создают высокие напоры (100 am и выше), обеспечивают независимость производительности от напора и снижение механического воздействия на перекачиваемый продукт.

^ Изучение устройства и принципа работы центробежного насоса

Центробежный насос (рис.1) включает в себя насос и электродвигатель.

Сам насос состоит из корпуса в виде цилиндра, крышки, рабочего колеса.

Во внутренней полости корпуса через отверстие проходит вал с насаженным на него рабочим колесом с лопатками, изогнутыми в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Рабочее колесо неподвижно укреплено на наконечнике шпонкой. Герметичность рабочей камеры обеспечивается резиновым уплотнительным кольцом 8 и специальным уплотнением в виде резиновой манжеты - места входа вала в камеру. Корпус соединен с кронштейном 10, который крепится к передней крышке электродвигателя.

Крышка крепится к корпусу прижимным хомутом 2 и зажимом 1. На ней расположен по оси вала всасывающий патрубок. По касательной к цилиндру корпуса установлен нагнетательный патрубок. Эти патрубки снабжены резьбой для накидных гаек 4 для присоединения их к молокопроводам 5.

Электродвигатель снабжен облицовочным кожухом для защиты от проникновения влаги. Насос устанавливают на фундаменте.

^ Принцип работы. При вращении вала в камере насоса молоко отбрасывается лопастью к периферии камеры и под действием центробежных сил создается давление для вывода продукта в нагнетательный патрубок и транспортирования по молокопроводу. При этом в центральной части камеры насоса образуется разрежение и туда поступает новая порция молока. Поток молока не прерывается. Возврат молока из полости нагнетания в полость всасывания между корпусом и лопастью предотвращается благодаря минимально возможным зазорам между ними (0,15 мм).

Подводимая от электродвигателя к рабочему колесу насоса энергия затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений внутри самого насоса и на приращение энергии потока молока. Гидравлические сопротивления внутри насоса зависят от формы и расположения всасывающего и нагнетательного патрубков насоса, формы лопастей, зазоров между ними и корпусом, профиля клапанов и чистоты обработки их поверхностей. Приращение энергии потока молока в насосе зависит от частоты вращения рабочего колеса, размеров и формы камеры и рабочего колеса.

Подачу центробежного насоса регулируют изменением сопротивления аппарата, через который прокачивается молоко, или дросселированием запорной арматуры (кранов, вентилей).

При этом устройства для регулирования подачи центробежных насосов нельзя устанавливать на магистрали всасывающего патрубка, так как это может привести к разрывам потока перекачива­емой жидкости и нарушениям работы насосов.



^ Рис. 1. Центробежный насос ОЦНШ-5:






1 - зажим; 2 - прижимной хомут; 3 - электродвигатель; 4 - накидная гайка; 5 - молокопровод; 6 - рабочая лопатка; 7 - крышка; 8 - уплотнительное кольцо; 9 - корпус насоса; 10 –кронштейн
^ Техническая характеристика насоса

Подача, м3

5,0

Напор, м

8,0

Рабочее колесо




диаметр, мм

175

скорость вращении, об/мин

1420

Диаметр патрубков, мм:




всасывающего

36

нагнетательного

36

Установленная мощность, кВт

0,7

Габариты, мм

380x250x280

Масса, кг

24

Материал деталей, соприкасающихся




с продуктом

Нержавеющая сталь



^ Изучение устройства и принципа работы шестеренного насоса с внутренним зацеплением
Насос НРМ-2 - моноблочного типа с внутренним зацеплением предназначен для перекачивания жидких молочных продуктов повышенной вязкости - сливок, смеси мороженого, сгущенного молока с сахаром и без сахара и т. п. Насос компактен и удобен в эксплуатации, обеспечивает относительно высокий напор с незначительным механическим воздействием на продукт.

Насос может быть использован как питатель к технологическим аппаратам с регулируемой подачей молочного продукта.

Насос НРМ-2 (рис.2) состоит из электродвигателя, самого насоса и рамы.

Основными рабочими органами насоса являются зубчатый ротор 3 и ведомая шестерня 2, расположенная эксцентрично продольной оси насоса. Часть ее зубьев входит в зацепление с зубьями ротора. Шестерня свободно посажена на палец, снабженный втулкой.

Корпус насоса 5 с одной стороны закреплен на кронштейне 7 гайкой 8, укрепленном на фланце электродвигателя 10, с другой - закрыт крышкой 1, которая крепится к корпусу четырьмя шпильками .Ротор насажен на вал электродвигателя. На внутренней стороне крышки помещен серповидный выступ, исключающий возврат жидкости с нагнетательной стороны на всасывающую, и эксцентрично запрессован палец с надетой на нем шестерней. В крышке имеются пазы, в которых расположены шпильки. Пазы позволяют поворачивать крышку на определенный угол вокруг своей оси и, следовательно, изменять положение зубьев шестерни, находящихся в зацеплении с зубьями ротора, относительно входного отверстия. При этом меняется подача насоса. На крышке нанесены риски, соответствующие определенной часовой подаче насоса. Таким образом, поворот крышки позволяет регулировать подачу насоса в пределах 0,25...2 м3/ч. Между крышкой и корпусом помещены уплотнительные прокладки из картона толщиной 0,2 мм, с помощью которых регулируется необходимый зазор между торцом ротора и крышкой.

Детали насоса, соприкасающиеся с продуктом, - корпус, ротор, крышка, арматура и втулки - выполнены из бронзы, а шестерня, палец и наконечник вала электродвигателя - из нержавеющей стали.

Всасывающий патрубок расположен сбоку корпуса, а нагнетательный вверху 4.

Длина вала электродвигателя увеличена с помощью наконечника, который через сальниковое уплотнение входит в корпус насоса. Уплотнение сальниковой набивки осуществляется гайкой и нажимной втулкой. В качестве сальниковой набивки используют х/б шнур диаметром 5 мм, пропитанный животным жиром.

^ Принцип работы. Жидкий продукт самотеком поступает по всасывающему отверстию в камеру, заполняя впадины между зубцами ротора и шестерни. При вращении объем жидкости переносится к нагнетательному патрубку. Затем зубцы ротора и шестерни входят в зацепление, а жидкость из впадин вытесняется в нагнетательный патрубок.

Насос необходимо устанавливать ниже уровня перекачиваемой жидкости (под заливом).
^ Техническая характеристика насоса


Подача, м3

0,250 2,0

Напор, м жидк. ст.

20

Рабочее колесо (ротор)




диаметр, мм

85,7

скорость вращении, об/мин

930

Диаметр патрубков, мм:




всасывающего

36

нагнетательного

36

Установленная мощность, кВт

1,1

Габариты, мм

475x285x285

Вес с электродвигателем, кг

52

Материал деталей, соприкасающихся




с продуктом

Нержавеющая сталь





^ Рис. 2. Шестеренный насос НРМ-2:





1 - крышка; 2 - шестерня; 3 - ротор; 4 - нагнетательный патрубок; 5 - корпус насоса; 6 - сальник; 7 - кронштейн; 8 - гайка; 9 - наконечник; 10 - электродвигатель

^ Изучение устройства и принципа работы шестеренного насоса с внешним зацеплением
Насос НШМ-10 предназначен для перекачивания по трубопроводам вязких молочных продуктов - сгущенного молока с сахаром и без сахара, сливок, смесей мороженого, а также цельного молока. Насос можно использовать в качестве питателя для подачи различных молочных продуктов в строго определенном количестве. Он относится к типу насосов объемного действия, характеризуется равномерной подачей перекачиваемой жидкости и спокойной, без ударов, работой.

Основные детали насоса выполнены из следующих материалов: шестерни - из нержавеющей стали марки 4X13; корпус литой из латуни ЛK-80-3Л, покрытой пищевым оловом марки 01 или 02; крышки литые из чугуна, облицованные внутри листовой латунью марки Л-62 с лужением ее поверхности пищевым оловом.

Насос НШМ-10 (рис.3) состоит из корпуса 2 с задней и передней крышками, двух шестерен - ведущей и ведомой с зубьями специального профиля, вращающихся в подшипниках скольжения. Особенностью их устройства является необходимость синхронизации вращения рабочих шестерен 13, для чего служат две другие зубчатые шестерни 1 и 7, которые и передают крутящий момент с вала электродвигателя. Ведущая шестерня шпонкой закреплена на валу 6, который соединен с валом электродвигателя упругой муфтой. Последняя состоит из ведущей и ведомой полумуфт, насаженных на вал электродвигателя 6, шестерни и связанных между собой через резиновое кольцо шестью пальцами.

Корпус насоса 14 крепится шпильками к стакану, а последний болтами - к фланцу электродвигателя. На боковой стенке корпуса расположены всасывающий 16 и нагнетательный 12 патрубки, снабженные резьбой для арматуры, присоединяемой к трубопроводам. Передняя

крышка 11 прижимается к корпусу четырьмя гайками. Герметичность в рабочей камере достигается резиновыми уплотнительными кольцами 10, которые прижимаются крышками к корпусу, а в месте прохода вала ведущей шестерни - сальниковым уплотнением. Оно состоит из набивки, промежуточного кольца и гайки. Контрольные штифты обеспечивают взаимное расположение корпуса крышек и фланца.

Насос устанавливают на отдельном бетонном фундаменте.

Вал электродвигателя может вращаться в любую сторону. При вращении по часовой стрелке всасывающим отверстием будет левое и наоборот (если смотреть со стороны передней крышки насоса).

^ Приицип работы. Во время работы насоса шестерни вращаются в противоположные сто­роны. Внизу продукт, поступающий из всасывающего трубопровода, заполняет впадины между зубьями и переносится в сторону нагнетательного патрубка. Здесь зубья шестерен входят в зацепление, и продукт из впадин вытесняется в нагнетательный патрубок.

Следует иметь в виду, что производительность насоса не зависит от напора и не регулируется краном на нагнетательном трубопроводе.



^ Рис. 3. Шестеренный насос НШМ-10:






1,7 - синхронизирующие зубчатые шестерни; 2 - корпус; 3, 6- валы; 4, 5, 9, 11, 15 - крышки; 8 - корпус промежуточный; 10 - уплотнительное кольцо; 12, 16 - патрубки; 13 - ротор; 14 - корпус насоса
^ Техническая характеристика насоса


Подача, м3

10

Напор, м жидк. ст.

20

Высота всасывания, м

до 0,5

Шестерни




число зубьев

12

модуль

6

скорость вращении, об/мин

950

Диаметр патрубков, мм:




всасывающего

50

нагнетательного

50

Установленная мощность, кВт

3,0

Габариты, мм

860x380x376

Масса, кг

90


^ Требования безопасности при эксплуатации насосов
Перед монтажом и первым пуском насос следует разобрать, осмотреть и убедиться в исправности деталей.

Вращать насос вхолостую свыше 3-4 мин не рекомендуется, так как его трущиеся части смазываются только перекачиваемым продуктом.

Запрещается работать на насосе при задевании рабочего органа за корпус и крышку, а также при повышенной вибрации и шуме.

Подтягивать сальник и заменять манжетные уплотнения следует при полной остановке насоса.

Электродвигатель насоса должен быть заземлен.

При наличии в насосе резиновых уплотнений не следует включать насос без жидкости и включать его сразу после подачи жидкости, что может привести к выходу уплотнений из строя.

Регулировать подачу насосов перекрыванием крана на всасывающей линии недопустимо. В этом случае в трубе перед насосом создается вакуум и насос начинает подсасывать воздух через неплотности в соединениях, что приводит к подаче молока с пеной.

Подача центробежного насоса регулируется краном на нагнетательной линии. При этом резко закрывать кран не допускается.

При работе шестеренных насосов запрещается полностью закрывать кран на нагнетательнь линиях. Перед началом работы краны на нагнетательных линиях должны быть открыты в перву очередь.

Вращающиеся и движущиеся части насосов должны быть закрыты ограждениями.


Таблица 1 - Характерные неисправности насосов

Неисправность

Вероятная причина

Способ устранения

Насос не перекачивает жидкость

1 Неправильное направление вращения рабочего колеса

Поменять местами провода двух

фаз силовой электропроводки




Вышло из строя уплотнение

Заменить уплотнение




Негерметичны соединения или поврежден всасываю­щий трубопровод

Уплотнить места соединения трубопровода, проверить трубопровод










Рабочая камера насоса не заполнена достаточным количеством жидкости

Залить в камеру насоса жидкость













2 Закрыт вентиль на всасывающем трубопроводе

Открыть вентиль










Зазор между торцом крышки и торцом зубьев ротора превышает 0,2 мм

Снять 1-2 прокладки или спилить напильником торец корпуса







Насос не обеспечивает паспортную подачу и напор

1 Температура перекачиваемой жидкости выше 40...50° С

Установить насос для залива жидкости

Всасывающий трубопровод недостаточно герметичен

Выявить и устранить неплотности













2 Износ серповидного выступа или втулки ведомой шестерни серповидного выступа


Облудить оловом поверхность

Нагревается электродвигатель

Загрязнен или неправильно подсоединен э/двигатель; напряжение в сети не соответствует норме

Вызвать электромонтера для проверки и обслуживания



^ Расчет производительности и мощности привода насосов
Подача центробежного насоса, м3 /ч,
V = b1 (πD1 — δz) v1 ηоб 3600 = b2 (πD2 — δz) v2 ηоб 3600,
где D1 и D2 - внутренний и внешний диаметр колеса, м;

b1 - ширина колеса по внутренней окружности, м;

b2 — ширина колеса по внешней окружности, м;

δ - толщина лопатки, м;

z - число лопаток в колесе;

v1 и v2 - скорость движения жидкости соответственно на внутренней и внешней сторонах диска, м/с;

ηоб — объемный КПД насоса (ηоб = 0,45...0,75).
^ Напор фактически создаваемый центробежным насосом, м,
Н = φv2/ 2g,
где v - окружная скорость вращения рабочего колеса или диска, м/с;

φ - коэффициент напора (φ = 0,8...0,9).
^ Мощность привода центробежного насоса, кВт,
N = ρ V H ηа/ 102 η,
где ρ - плотность продукта, кг/м3;

V - подача насоса, м3/с;

Н - напор насоса,м;

ηа - коэффициент запаса мощности двигателя (ηа = 1,5);

η - КПД насоса (η = 0,45... 0,75).
^ Подача шестеренного насоса с внешним зацеплением, м3/ч,
V = 60 2π∙Dнач∙m∙b n∙η,
где Dнач - диаметр начальной окружности шестерен, м;

m - модуль зацепления, м;

b - ширина шестерен, м;

n - скорость вращения шестерен, об/мин;

η - объемный КПД (η = 0,7.. .0,8).
^ Подача шестеренного насоса с внутренним зацеплением, см3/ч,
V =b∙w1/2∙[2а1 (h1 + h2) + h12 - (а1 / а2) h22 - (1 - (а1 / а2)) 12/12] η,
где b - ширина шестерен, см;

w1 - угловая скорость ведущей шестерни, с-1;

a1 - радиус начальной окружности ведущей шестерни, см;

а2 - радиус начальной окружности ведомой шестерни, см;

h1 - высота головки ведущей шестерни, см;

h2 - высота головки ведомой шестерни, см;

1 - половина длины линии зацепления, см;

η - объемный КПД насоса.
^ Мощность привода шестеренного насос, Вт,
N = V∙p / К или N = Мкр∙ω / К = Мкр∙πn / 30∙К,
где р - давление насоса, Па;

К - КПД насоса;

Мкр - крутящий момент на валу насоса, Нм;

ω - угловая скорость вращения шестерни, рад/с;

n - частота вращения, с-1.
Контрольные вопросы


  1. В чем состоит преимущество центробежных насосов?

  2. Какие уплотнения валов применяются в насосах?

  3. Укажите факторы влияющие на подачу и напор насосов?

  4. Как регулируют подачу центробежных насосов?

  5. Чем отличается регулировка подачи в шестеренных насосах с внутренним и внешним зацеплением?

  6. Какова роль серповидного выступа в шестеренном насосе?

  7. Как смазываются трущиеся детали и механизмы в насосах?



Скачать файл (5891.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru