Исследования проведенные для определения зависимости производительности частоты вращения спирально-винтового рабочего органа и конструктивного исполнения насоса-транспортера показали, что при подъеме молока температурой 20 0С на высоту 1650 мм насосом Dк =88 мм, S= 70 мм, dС= 68 мм, dв= 60 мм, Δ=6 мм, δ=8 мм подача при n = 2520 мин-1 за 4 опыта составила 14460 кг/ч., при n = 3400 мин-1 соответственно, 21600 кг/ч.
При вертикальном подъеме кефира на высоту Н=1,1 м. насосом DК =38 мм, S= 35 мм, dН= 35 мм, dС= 31 мм, dВ= 22 мм, Δ=1,5 мм, δ=4 мм установлено, что при подача увеличивается от 595 кг/ч до 1190 кг/ч (в 2 два раза) при увеличении частоты вращения от n = 1800 мин-1 до n = 3300 мин-1 (в 1,83 раза), общая мощность привода увеличивается от N =0,25 кВт до N=0,5 кВт, (таблица 1). Анализ таблицы 1 показывает, что наименьший удельный расход энергии наблюдается при n= 1900…2300 мин-1, коэффициент осевого отставания материала находится в пределах 0,3…0,4, производительность увеличивается пропорционально частоте вращения спирально- винтового рабочего органа.
Таблица 1 Зависимость производительности от частоты вращения
спирально-винтового рабочего органа.
|
n, мин |
Vzп, м/c |
Vzм, м/c |
Кυ |
W, кг/ч |
N, кВт |
Nу, кВт∙ч/т |
|
1400 |
0,84 |
0,37 |
0,44 |
540 |
0,25 |
0,405 |
|
1800 |
1,08 |
0,37 |
0,34 |
595 |
0,25 |
0,42 |
|
1900 |
1,14 |
0,4 |
0,35 |
810 |
0,25 |
0,31 |
|
2300 |
1,38 |
0,5 |
0,36 |
1150 |
0,4 |
0,35 |
|
3300 |
1,97 |
0,6 |
0,3 |
1190 |
0,5 |
0,42 |
Испытаниями насоса с частотой вращения спирально-винтового рабочего n = 1340 мин -1 для сметаны 35 % жирности, плотностью ρ = 978 кг/м3, с параметрами насоса DК=50 мм, dН= 45 мм, dС= 41 мм, dВ= 37 мм, Δ=2,5 мм, δ=4 мм установлено: продолжительность подъема сметаны t=3,5 с; производительность (подача) W = 466 кг/ч=0,506 м3/ч; осевая скорость спирально-винтового рабочего органа Vzn= S∙n/60=0,895; осевая скорость сметаны VZM=Н/t=1,1/3,5=0,314 м/c; коэффициент осевого отставания материала Кυ = VZM / VZN= 0,372;
Отмечается, что при n=1340 мин-1 Dк=50 мм, dН= 45 мм, δ=4 мм установлено, что молоко при температуре 20 0С не перекачивается ввиду малой вязкости по сравнению со сметаной. Кинематическая вязкость которого равнялась по результатам трехкратного измерения продолжительности истечения сметаны по вискозиметру t1=445 c, t2=435 c, t3=368 c или tСР=419 с; υ =с∙tСР=0,02993∙419=1,25 мм2/c.
Экспериментально установлено, что производительность обезжиренного молока влажностью 90,16 %, плотностью ρ = 1036 кг/м3, при температуре 20 0С насосом с параметрами d=S=35 мм, δ=4 мм, высота подъема Н=1,3 м, DК=45 мм, составляет W=450 кг/ч, N=0,1 кВт при этом осевая скорость спирально-винтового рабочего органа VZN=S∙n/60=0,795 м/с, осевая скорость движения материала VZM, м/c=Н/t=1,3/4=0,324 м/c.
При этом, частота вращения спирально-винтового рабочего органа n = 1360 мин-1, продолжительность подъема материала до выпускного патрубка t=4 с, коэффициент осевого отставания материала Кυ = VZM/ VZN= 0,324/0,795=0,408.
Сравнительные испытания для различных жидких материалов (молоко и кефир) проводились на установке, схема которой приведена на рисунке 1.
В заборной части кожуха имеется окно размером 30 х 20 мм, из торца выходит 1 виток спирального винта. Устройство состоит из электродвигателя 1, узла крепления спирального винта 2, выгрузного окна 3, мерной ёмкости 4, кожуха 5, спирального винта 6, ёмкости 7.
Техническая характеристика:
1. Частота вращения, мин-1 (n) – 2500
2. Мощность привода, кВт (N)– 0,27
3. Диаметр кожуха, мм (Dk) – 36
4. Диаметр спирального винта, мм (dн) – 32
5. Шаг спирального винта, мм (S) – 18
6. Диаметр проволоки, мм (δ) – 3
7. Масса, кг (G) – 12
8. Высота подъёма, м (Н) – 1,8
Рисунок 2 -Схема устройства
Исследованиями установлено:
– подача (производительность) молока t = 20°C составляет 375 кг/ч
– подача (производительность) кефира W = 720 кг/ч;
– коэффициент осевого отставания молока К9 = 0,1;
– коэффициент осевого отставания кефира К9 = 0,133
Формы загрузочных окон кожуха (забор с торца, забор через одно или два прямоугольных сечения окна) на производительность насоса значительного влияния не оказывает.