CC BY
40
Устройство для испытания лопастей рабочего колеса центробежного молочного насоса
Ю.А. Ушаков, к.тех.н, доцент, А.В. Колпаков, аспирант, Оренбургский ГАУ
В процессе транспортировки по коммуникациям современных молочных линий молоко подвергается интенсивным гидромеханическим воздействиям, что приводит к изменению дисперсного состава жировой фазы и структуры оболочек жировых частиц [1]. Результаты таких воздействий на молоко приводят к следующим явлениям:
— происходит смещение равновесия диспергирования грубодисперсных жировых шариков;
— появляются признаки десорбции с оболочек жировых шариков и изменения самих оболочек;
— возникают явления дезагрегации казеиновых мицелл;
— происходит пенообразование.
Все перечисленные изменения в значительной мере ухудшают технологические свойства молока и качество вырабатываемых из него молочных продуктов.
В качестве источника выведения молока из технологической линии доильной установки, находящейся под разрежением, наиболее часто используются молочные насосы центробежного типа.
Так, в результате изучения процессов движения молока через узлы и детали доильной установки обнаружено, что рабочее колесо молочного насоса оказывает наибольшее механическое воздействие на жировую частицу. Это объясняется следующими факторами, воздействующими на молоко в рабочей камере молочного насоса: резким увеличением поверхностей, с которыми контактирует молоко; ярко выраженным не установившимся режимом движения молоковоздушной смеси; сравнительно большими скоростями, ускорениями и их градиентами; большими поверхностями раздела между молоком и воздухом; механическими ударами [2].
К сожалению, отечественные молочные насосы из-за ряда конструктивных и производственных недостатков не обладают характеристиками, которые бы исключали травмирование дисперсного состава жировой фазы. Так, одним из серьезных конструктивных недостатков является несовершенная конструкция рабочего колеса молочного насоса.
В связи с этим целью нашего исследования является определение оптимальных конструктивных параметров лопастей рабочего колеса центробежного молочного насоса методом практических испытаний. Нами предлагается устройство для испытания лопастей рабочего колеса центробежного молочного насоса (рис. 1).
Это устройство состоит из ведущего диска 1, причем для крепления устройства на валу электродвигателя в диске выполнено отверстие радиусом R1, равным 0,1 наружного радиуса R диска 1, со скосом, исключающим проворачивание диска на валу. В перпендикулярном положении к ведущему диску 1 прикреплены торцы трех стоек 2, при этом точки крепления стоек располагаются на окружности радиусом R2, составляющим 0,3 от того же радиуса R диска 1, с центром в точке пересечения оси устройства с плоскостью ведущего диска, через каждые 120°. Длина стоек Ь равна высоте испытуемых лопастей и составляет 0,25R. К другим торцам стоек 2 прикреплен торец втулки 3, внутренним диаметром D, равным 0,27R. На втулку 3 навинчивают ведомый диск 4 с внешним радиусом, равным радиусу R ведущего диска 1, до упора в торцевые поверхности лопастей, которые устанавливают между ведущим 1 и ведомым 4 дисками.
Для удержания лопастей между дисками во время работы насоса на поверхностях дисков, которые контактируют с торцами лопастей, нанесены две засечки под углом 90° друг к другу. Допол-
Рис. 1 - Устройство для испытания лопастей рабочего колеса центробежного молочного насоса:
1 - ведущий диск, 2 - стойка, 3 - втулка, 4 - ведомый диск, 5 - стопорная гайка
нительно лопасти рабочего колеса фиксируют в неподвижном состоянии между дисками стопорной гайкой 5, которую навинчивают на втулку 3.
Определенное количество лопастей одинаковой формы устанавливают на ведущий диск 1, причем выдерживают строго определенные углы установки и шаг лопастей. На втулку 3 навинчивают ведомый диск 4, до соприкосновения с торцевыми сторонами лопастей. Стопорной гайкой 5 фиксируют лопасти между дисками 1 и 4.
В рабочую камеру молочного насоса устанавливают устройство для испытания лопастей рабочего колеса центробежного молочного насоса, которое фиксируют на валу электродвигателя. Корпус насоса закрывают крышкой. Запускают насос и проводят испытания рабочего колеса с лопастями выбранного профиля. После проведения испытаний определяют изменение качественных показателей молока и дают оценку оптимального расположения лопастей рабочего колеса. Открывают крышку корпуса молочного насоса и извлекают устройство для испытания лопастей рабочего колеса центробежного молочного насоса. Устанавливают лопасти другого профиля и повторяют испытания до получения оптимальных конструктивных параметров лопастей рабочего колеса.
Таким образом, разработка и создание устройства является простым и эффективным способом определения оптимальных конструктивных параметров рабочего колеса центробежного молочного насоса.
Литература
1 Тепел, А. Химия и физика молока. М.: Пищевая промышленность, 1979. 611 с.
2 Цой, Ю.А. Молочные линии животноводческих ферм и комплексов. М.: Колос, 1982. 222 с.
