CC BY
14
МОДЕРНИЗАЦИЯ НАСОСА ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ТВОРОГА ПО ТРУБОПРОВОДУ
А.В. Майоров, канд. техн. наук, доцент Н.М. Шабдаров, студент Р.А. Милютин, студент Марийский государственный университет (Россия, г. Йошкар-Ола)
DOI:10.24412/2500-1000-2021-7-14-16
Аннотация. В статье рассматривается конструкция предлагаемого насоса для перекачки творога по трубопроводу. Недостатком рассматриваемого роторно-поршневого насоса, является то, что с его помощью медленно перекачиваются продукты, не обладающие текучестью под действием силы тяжести (в нашем случае - творог), так как такой продукт не может под действием собственного веса продвигаться через патрубок внутрь корпуса. Модернизация же насоса обеспечивает стабильное продвижения продукта внутрь корпуса насоса до контакта с роторами, что увеличивает его производительность на 50 %, а значит и производительность цеха по производству творога. Все соприкасающиеся с продуктами детали модернизированной конструкции насоса выполнены из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т, разрешенной для контакта с молочными продуктами.
Ключевые слова: творог, перекачка, трубопровод, насос, ротор.
Творог - белковый кисломолочный продукт, который вырабатывают из пастеризованного нормализованного или обезжиренного молока, а также пахты путем сквашивания его закваской с последующим удалением из полученного сгустка части сыворотки.
Для транспортировки молока и молочных продуктов по трубам и перемещения его через рабочие объемы технологического оборудования, не имеющего собственных напорных устройств, применяются насосы различного типа. Эти насосы должны хорошо промываться и не оказывать существенного механического воздействия на перекачиваемый продукт. Этим и объясняется тот факт, что наибольшее применение получили различные типы объемных насосов, а из группы лопастных чаще всего используются центробежные [1-3].
На современных предприятиях часто в цехах по производству творога в целях перекачки готового продукта от охладителя творога к автомату фасовки творога эксплуатируется роторно-поршневой насос. Он оснащен двумя роторами с параллельными осями, которые вращаются в противоположных направлениях с одинаковой
скоростью внутри корпуса. Роторы оснащены выступами, являющиеся поршнями, они обеспечивают захват и проталкивание продукта по внешним участкам пересекающихся кольцевых каналов корпуса от всасывающего патрубка к нагнетательному, осуществляя поочередное перекрывание внутренних участков каналов в зоне их пересечения, в которых поршне продвигаются от нагнетательного патрубка к всасывающему [4, 5].
В качестве основного недостатка анализируемого вида роторно-поршневого насоса, выступает тот факт, что благодаря его возможностям перекачка продуктов осуществляется медленно, если перекачиваемой продукты не обладают текучестью под действием силы тяжести (в нашем случае - творог), в силу того, что подобный продукт не в состоянии под действием собственного веса продвигаться через патрубок внутрь корпуса.
Основная цель предлагаемых к внедрению модернизационных мероприятий для доработки насоса заключается в обеспечении стабильного продвижения продукта внутрь корпуса насоса до контакта с роторами, результате чего будут созданы условия для повышения параметров его произ-
водительности, и в соответствии с этим будет получена возможность повысить показатель производительности цеха по производству творога.
Модернизированный насос (рис.) содержит корпус 1, внутри которого нахо-
дятся вращающиеся роторы 2. Крышка 3, установленная на торцевой поверхности корпуса 1, имеет цилиндрические выступы 4, расположенные соосно с роторами 2 и образующие внутри корпуса 1 кольцевые каналы 5.
Рис. Общий вид модернизированного насоса
Над роторами 2 в корпусе 1 имеется загрузочное окно 6, предназначенное для подачи продукта.
На цилиндрической части каждого ротора 2 имеются двухзаходные винтовые канавки 7, выполненные со смещением одной канавки относительно другой на 180°, соединяемые с системой вакуумиро-вания через отверстия 8 в корпусе 1.
Насос работает следующим образом. Система вакуумирования подключается к коллектору 9, откуда -через два отверстия 8 в корпусе 1 воздух откачивается через одну: из винтовых канавок 7 каждого ро-
тора 2, которая имеет выход в верхнюю часть камеры корпуса 1. При вращении роторов 2 винтовые канавки 7, попеременно совмещаются с отверстиями 8 вакуумной системы, обеспечивая создание вакуума только в верхней части рабочей зоны корпуса 1 насоса. Под действием вакуума продукт уплотняется и втягивается через загрузочное окно 6 в камеру корпуса 1. Направление винтовых канавок 7 выбрано с учётом направления вращения роторов 2 так, чтобы при вращении роторов 2 они препятствовали проникновению продукта в систему вакуумирования. Это происхо-
дит в результате того, что винтовые канав- участки кольцевых каналов 5 поочерёдно ки направлены от отверстия вакуумной перекрываются выступами роторов 2, что системы в корпусе насоса к рабочей зоне исключает обратный переток продукта. насоса таким образом, что тангенциальная Модернизированный насос позволяет
составляющая направления канавок про- обеспечить эффективное и стабильное тивоположна направлению вращения со- напорное перекачивание творога и других ответствующего ротора. высоковязких продуктов за счёт размеще-
Мотор-редуктор 10 через зубчатую пе- ния осей роторов в горизонтальной плос-редачу приводит в движение роторы 2. кости, расположения над ними загрузоч-Поступающий через загрузочное окно 6 ного окна и создания вакуума в верхней продукт захватывается выступами (порш- части рабочей зоны насоса, обеспечиваю-нями) роторов 2 и перемещается по внеш- щего уплотнение продукта и его стабиль-ним участкам кольцевых каналов 5 вниз к ное продвижение внутрь корпуса к рабо-нагнетательному патрубку 11. Внутренние чим поверхностям роторов.
Библиографический список
1. Машины и аппараты пищевых производств: Учебник для вузов. В трех книгах. Кн. 1 / С.Т. Антипов [и др.]; Под ред. В.А. Панфилова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «КолосС», 2009. - 610 с.
2. Машины и аппараты пищевых производств: Учебник для вузов. В трех книгах. Кн. 2 / С.Т. Антипов [и др.]; Под ред. В.А. Панфилова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «КолосС», 2009. - 847 с.
3. Машины и аппараты пищевых производств: Учебник для вузов. В трех книгах. Кн. 3 / С.Т. Антипов [и др.]; Под ред. В.А. Панфилова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «КолосС», 2009. - 551 с.
4. Плаксин Ю.М. Процессы и аппараты пищевых производств: Учебник для вузов / Ю.М. Плаксин, Н. Н. Малахов, В.А. Ларин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2006. - 760 с.
5. Юнусов Г.С. Технологии и технические средства процесса мойки наружной поверхности цилиндрических банок: монография / Мар. гос. ун-т; Г.С. Юнусов, А.В. Майоров. -Йошкар-Ола, 2011. - 120 с.
MODERNIZATION OF THE PUMP FOR PIPELINE PIPELINE
A.V. Mayorov, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor
N.M. Shabdarov, student
R.A. Milyutin, student
Mari State University
(Russia, Yoshkar-Ola)
Abstract. The article discusses the design of the proposed pump for pumping curd through a pipeline. The disadvantage of the rotary piston pump under consideration is that it slowly pumps products that do not flow under the action of gravity (in our case, cottage cheese), since such a product cannot, under its own weight, move through the nozzle into the housing. The modernization of the pump ensures a stable advance of the product inside the pump casing until it comes into contact with the rotors, which increases its productivity by 50%, and hence the productivity of the curd production shop. All parts in contact with the products of the modernized pump design are made of 12X18H10T stainless steel, approved for contact with dairy products.
Keywords: cottage cheese, pumping, pipeline, pump, rotor.
