Техническая характеристика гомогенизатора а1-ог2-с

Производительность, л/ч 500

Рабочее давление, МПа 20

Температура продукта, поступающего на

гомогенизацию, °С 70…90

Установленная мощность электродвигателя, кВт 4

Частота вращения, мин^-1:

электродвигателя 1000

коленчатого вала 180

Количество плунжеров, шт 3

Ход плунжера, мм 28

Габаритные размеры, мм 13009001500

Масса, кг 645.

Инженерные расчеты

Вместимость V (м³) ванн для созревания сливок с качающейся трубчатой мешалкой рассчитывается по формуле

,

где d_в – внутренний диаметр ванны, м; L – внутренняя длина ванны, м; V_м – объем, занимаемый мешалкой, м³.

,

где l_т, l_к – длины труб мешалки и коллектора, м; d_т, d_к – диаметры трубы и коллектора мешалки, м; n – число труб в мешалке.

Вместимость ванн V (м³) для созревания сливок, нормализации высокожирных сливок, заквасочников рассчитывается по формуле

,

где Н – высота ванны, м.

Производительность П_о (кг/смену) находят по формуле

,

где  – плотность продукта, кг/м³; _см, ₀ – соответственно продолжительность смены и цикла обработки, ч.

Количество теплоты Q (Дж), расходуемой на нагрев и охлаждение сливок в ваннах, рассчитывают из уравнения теплового баланса

,

где m_п, m_т – массы продукта и теплоносителя, кг; с_п, с_т – теплоемкость продукта и теплоносителя, Дж/(кгК); t₁, t₂ – конечная и начальная температура продукта, °С; t₃, t₄ – конечная и начальная температура теплоносителя, °С.

Массовую долю жира нормализованного молока Ж_нм (%) в производстве сыра рассчитывают по формуле

,

где Ж_с, Б_с – массовая доля, соответственно, жира и белка в сыре, %; Б_нм – массовая доля белка в нормализованном молоке, %; И_б, И_ж – степень использования, соответственно, белка и жира в производстве сыра.

Если заменим

; ;

и обозначим К₁, К₂, К₃ = К, то получим, что

,

где С_с – массовая доля сухих веществ в сыре, %.

Между массовой долей жира в сыре Ж_с и сухим веществом сыра Ж_св существует зависимость

.

Подставив Ж_с в Ж_нм, получим формулу для определения массовой доли жира в нормализованном молоке Ж_нм при производстве сыра

,

где К – коэффициент, определяемый опытным путем (для сыров с массовой долей жира в сухом веществе сыра 50 % К = 2,15; 45 % – К = 2,02; 40 % – К = 1,9); Ж_св – нормативная массовая доля жира в сухом веществе сыра, %.

Оборудование с периодическим циклом работы подбирают, исходя из сменной объемной производительности ванн П_см (м³/ч)

,

где V – рабочая вместимость ванн, м³; _см – продолжительность смены, ч; _ц.т. – продолжительность одного цикла переработки молока в творог, включающего в себя операции наполнения ванны, нагревания нормализованной смеси до температуры сквашивания (32 С), сквашивания, выгрузки из ванны сгустка с сывороткой и ее мойки, ч.

Расход холода, необходимого для охлаждения Ф_х (Дж/ч), находят по формуле

,

где k_х – коэффициент, учитывающий потери холода в окружающую среду (для открытых охладителей k_х = 1,3, закрытых k_х = 1,2); М_п – массовый расход продукта, кг/ч; с_п – удельная теплоемкость продукта, Дж/(кгС); t₁ и t₂ – температура творога на входе в охладитель (t₁ = 25…30 С) и выходе из него (t₂ = 8…14 С).

Производительность плунжерного гомогенизатора П (м³/с) равна

,

где D и S – диаметр и ход плунжера, м;  – угловая скорость вращения коленчатого вала, с^–1; z – количество плунжеров, шт.; _н – КПД насоса.

Мощность электродвигателя гомогенизатора N (кВт) определяется как

,

где p – давление гомогенизации, Па;  – КПД гомогенизатора.

Толщина тарелки клапана h_кл (м)

,

где d_кл – диаметр клапана, м; p – давление гомогенизации, Па;  – допускаемое напряжение для материала клапана, Па;

,

где F – площадь сечения хвостовика, м²; П – производительность гомогенизатора, м³/с; v_д – допускаемая скорость жидкости в седле, м/с (для всасывающего клапана v_д =2 м/с, а для нагнетательного v_д = 5...8 м/с); z – количество плунжеров, шт.

Средний диаметр жировых шариков d_ср (м) в диапазоне изменения давления от 2,0 до 20,0 МПа определяется по формуле

,

где p – давление гомогенизации, МПа.