Мощность лопастной мешалки

1. Мощность лопастной мешалки

Выделим на горизонтальной лопасти (рис. 6) бесконечно малую элементарную площадку df на расстоянии х от оси вращения. Величина этой площадки

где h – высота лопасти, м.

При вращении лопасти элементарная площадка df приводит в движении в 1 с элементарный объем жидкости, м3/с,

,

где  - окружная скорость элементарной площадки, м/с;  - коэффициент, учитывающий увеличение площади сечения струи жидкости по отношению к величине элементарного объема жидкости dv в движение, может быть подсчитана как кинетическая энергия

где  - удельная сила тяжести (плотность) жидкости, кг/м3

g – ускорение с свободного падения, м/с3

Подставляя сюда вместо dv его значение, получим

Окружная скорость элементарной площадки

,

где n – частота вращения вала, мешалки, об/с.

Подставляя значения ω и df, имеем

для мешалок с вертикальными лопастями x изменяется в пределах от rB до rН. Интегрируя в этих пределах уравнение и подставляя необходимые значения, получим потребную пусковую мощность, Вт, для мешалок с z парами вертикальных лопастей.

 (1)

Чистота вращения лопастной мешалки n = 6с-1 [10]. Диаметры и высоту мешалки выбираем конструктивно. Т. к. мешалка имеет две вертикальные пары z = 2.

dH = 0,22 мм, dв = 0,134 м, ψ = 1,1 [10].

Плотность желейной массы ρ = 1100 кг/м3 [1], h = 0,1 м.

2. Мощность рамной мешалки Nрам

Рамную мешалку рассмотрим как разновидность лопастной, состоящей из трех горизонтальных лопастей:

Мощность для горизонтальных лопастей вычисляем по формуле (1), учитывая что для одной лопасти dн = 0,489 м, h = 0,04 м (размеры выбираем конструктивно), частота рамной мешалки nр = 1 с-1.

Конструктивные размеры второй лопасти dH = 0,089 м, dв = 0,045 м, h = 0,04 м

Конструктивные размеры третьей лопасти dH = 0,425 м, dв = 0,045 м, h = 0,044 м.

Таким образом, мощность рамной мешалки Nр, Вт

3. Мощность, расходуемая на трения в сальнике для уплотнений

,

где f – коэффициент трения, f = 0,2 [10]; d - диаметр вала, см d = 2,8 см (конструктивно), l – длина набивки, см l = 2,5 (конструктивно), p = 0,1 Мпа (т. к. давление насоса рн = 0,1 Мпа), n – частота вращения вала, с-1

4. Потребная мощность двигателя Nдв, Вт

,

где  - КПД привода,  = 0,8 [10].

Выбираем асинхронный электродвигатель общего назначения по ГОСТ 28330-89 типа 90LB6/700, для которого здв = 1,1 кВт, n = 700 мин-1.

Производительность мешалок периодического действия (в кг/с) определяется по формуле

, (2)

где масса загруженного продукта, кг;

время загрузки, с;

время обработки, с;

время разгрузки, с.

Частота вращения мешалок (в ) определяется по формуле

 (3)

где с — коэффициент;

разность плотностей смешиваемых частиц и среды, кг/м3

,

плотность твердых частиц;

плотность жидкости;

диаметр твердых частиц, м;

внутренний диаметр мешалки, м;

плотность смеси,  кг/м3;

диаметр лопасти мешалки, м.

Значение коэффициента  и показателей степеней  и  в уравнении приведены в табл. 2.

Таблица 2

Тип мешалки
Лопастная	46,4	0	1
Пропеллерная	20,6	1	2
Турбинная закрытая	14,7	1	2

Заключение

В данной работе приведены расчеты выбранного варочного котла, в результате которых можно судить о достоинствах и недостатках данного аппарата. Так же работа содержит подробное описание принципа работы и спецификацию двигателя котла. Общие описания, указанные в работе, позволяют судить о правильности выбора именно этого аппарата.

Список литературы

1.         Скобельская З. Г., Горячева Г. Н. Технология производства сахарных кондитерских изделий: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: ИРПО; ПрофОбрИздат, 2002. – 416с.

2.         Герасимова И. В., Новикова Н. М., Карушева Н. В. Основы кондитерского производства: Учеб. для нач. проф. образования. - М.: «Колос», 1996. – 224с.

3.         Драгилев А. И., Сезанаев Я. М. Оборудование для производства сахарных кондитерских изделий: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: ИРПО; Изд. Центр «Академия», 2000. - 272с.