Курсовая работа: Гомогенизатор молока
υ 1 =
= 
= 143 м/с,
где ∆р = р0 – р2 – давление гомогенизации, т.е. перепад давления до клапана и после него, Н/м2 ;
γ – объемный вес жидкости, Н/м3 , γ = ρ∙ g =978∙9,81 = 9,594∙103 Н/м3 ;
Высота клапанной щели h при работе гомогенизатора нестабильна, а изменяется в широких пределах и зависит, как указывалось выше от многих параметров. Для сливок 25%-ной жирности и заданным расходом она будет равной
h =
=
=0,09∙10-3 м = 0,09 мм,
где V = 1200 л/ч = 1,2 м3 /ч = 0,00033 м3 /с – расход сливок через клапан;
μ = 0,8 – коэффициент расхода при истечении через клапан;
d = 10 мм = 10-2 м – внутренний диаметр клапанной щели.
Число Рейнольдса для потока гомогенизируемых сливок не зависит от давления гомогенизации и при работе с данным продуктом остается постоянным при любых режимах работы:
= 14793
где ν = 1,74∙10-6 м2 /с – кинематическая вязкость потока [3].
Мощность N , необходимую для работы гомогенизатора, определяют по формуле для расчета мощности насосов
N = 
=
= 6474,6 Вт,
где р0 = 150 кгс/см2 = 147, 15∙105 Па;
η = 0,75 – механический к.п.д. гомогенизатора.
Повышение температуры ∆ t продукта в гомогенизаторе получается равным
∆ t =
=
= 4,4 град,
где С= 3432,6 Дж/(кг∙град) – массовая теплоемкость сливок.
Пружина гомогенизирующей головки должна быть достаточно жесткой, чтобы обеспечить необходимое давление гомогенизации.
Зададим индекс пружины СП = 5. Рассчитаем поправочный коэффициент
k = 
= 
= 1,3125.
Усилие затяжки определяют по формуле Р = f ∙ ∆р , где f = π∙ d 2 = 3,14∙0,0012 =3,14∙10-6 м2 – площадь сечения канала перед клапаном.
Р = 3,14∙10-6 ∙10∙106 = 31,4 Н
На основании рассчитанных значений возможно определить диаметр проволоки пружины:
d = 
= 
= 1,024∙10-3 м,
где [τ] – допускаемое напряжение на кручение принимаем равным 50 МН/м2 .
Средний диаметр витков пружины:
D = d ∙ C П = 1,024∙10-3 ∙5 = 5∙10-3 м.
Для сравнения рассчитаем все выше перечисленные параметры и характеристики для кефира, изготовляемого из нормализованного молока жирностью не выше 3,2%. Молоко 3,2% – ной жирности гомогенизируют при температуре 500 С и давлении гомогенизации ∆р = 15 МПа.