Курсовая работа: Производство йогурта резервуарным и термостатным способами

Расчет сепараторов

Для выделения из молока молочного жира используют явление естественного отстоя, когда в спокойно стоящем сосуде с молоком жировые шарики всплывают к поверхности сосуда, образуя слой сливок.

Скорость всплытия, м/с

(2.1)

где g –ускорение свободного падения, м/с² ; τ – фактор разделения, с.

Значение τ определяется по формуле:

(2.2)

где ρ_п , ρ_ж – плотности плазмы и жира, кг/м3; r – радиус жирового шарика, м; η_п – вязкость, Па⋅с.

Медленный процесс отстоя резко убыстряется в молочных сепарато-рах. Определим производительность сепаратора-сливкоотделителя по Г.И. Бремеру. Схема движения молока в межтарелочном пространстве показана на рис. 6

Разделяемый поток молока, состоящий из частиц плазмы плотностью ρ_п и жировых шариков плотностью ρ_ж , направляется во вращающийся барабан сепаратора, где возникает поле действия центробежных сил и происходит отстойное центрифугирование. При этом на каждую взвешен-ную частицу действует центробежная сила F _ц , отбрасывающая частицу от центра к периферии со скоростью v_c , равной скорости осаждения (отстоя).

Рис. 6. Движение молока в межтарелочном пространстве барабана сепаратора: а – выделение жирового шарика; б – токи обрата и сливок; в – план скоростей.

Для оценки эффективности отстоя в центробежных устройствах срав-ним центробежную силу F _ц с силой тяжести P , действующих в поле грави-тации при естественном отстое по соотношению F _ц /P =m ω ² R /mg =ω ² R /g . Откуда

(2.3)

где τ = ω2 R g – фактор разделения, показывающий во сколько раз дей-ствие центробежной силы превосходит силу тяжести (чем больше фактор разделения, тем выше разделяющая способность сепаратора); R – радиус барабана, м.

Формула для расчета производительности Vt (м/с) сепаратора:

(2.4)

где η_с – КПД сепаратора (η_с = 0,5…0,7).

Пусковая мощность сепаратора:

(2.5)

где η = 0,8...0,85 – КПД сепаратора.

Мощность холостого хода:

(2.6)

Мощность рабочего хода сепаратора:

(2.7)

где N _c – мощность, потребная для преодоления гидравлических сопро-тивлений в барабане и сообщение кинетической энергии выбрасываемой жидкости, кВт.

Об орудование для гомоген изац ии.

Эффективность гомогенизаци в зависимости от давления (от 30 до 200*10⁵ Па) определяют по формуле:

d = 3,8/√∆p(3.1)