Аспекты развития и область применения водокольцевых вакуумных насосов

молока по молокопроводу 2 происходит от торцов коровника к центру. Через кормовые проезды коровника молоко проходит через шлакбаумные разъемы 3. Для лучшей транспортировки молока перед стационарными подъемами установлены разделители молочной линии 10, которые при доении закрыты, а при промывке открыты и образуют промывочное кольцо из двух тупиковых ниток молокопровода.

” При доении молоко после переключателя 4 поступает в дозаторы 9, где происходит его учет. Затем молоко собирается в молокосборнике 8, откуда перекачивается молочным насосом через фильтр 7 и охладитель 6 в молочные емкости.

После окончания доения переключателем 4 производится перевод доильной установки с режима доения на режим промывки. Промывочная жидкость из ванны 5 через доильный аппарат поступает в мо-локопровод, промывает его и далее проходя путь молока, промывает все доильное оборудование. Предложенная доильная установка имеет более короткий путь молока (от наиболее удаленной точки в 2,5-3 раза), количество поворотов молоко-провода при транспортировке молока сокращается с 7 до 1. Уклон молокопроводов на доильной установке можно увеличить почти в 2 раза, что обеспечит стратифицированный режим движения молока и исключит пробковое, кольцевое и эмульси-

онное течение молочно-воздушной смеси, в результате в молокопроводе будет более стабильный вакуум, улучшается качество доения и целостность молока.

Доильная установка внедрена в совхозе “Тимирязевский” Мамонтовского района и показала, что жирность молока после доения его повышается на 0,23% по сравнению с АД М-8.

Литература

1. Админ E., Лебедев В. Потери молочного жира при транспортировке молока по молокопроводам // Молочное и мясное скотоводство. - 1988. - № 3. - С. 21-22.

2. Борисов A.B. Перспективы развития молокопроводных доильных установок. Совершенствование технологий и технологических средств в АПК: Сб. науч. тр. - Барнаул, 2001. - С. 113-115.

3. Белявский Ю.И. Индустриализация в молочном животноводстве. - М.: Колос, 1975.-С. 178-252.

4. Кузьмин А.Е. Гидравлический расчет молокопроводной линии доильных установок: Методические рекомендации.

- Иркутск, 1987. - 49 с.

5. Чисхолм Д.Теоретическое обоснование эмпирической зависимости Лонкарта-Мартинелли для расчета сопротивления в двухфазном потоке. Достижения в области теплообмена: Сб. ст.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1970.-С. 128-146.

А.Н. Матвеев

АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОКОЛЬЦЕВЫХ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ

Исследования рабочего процесса вакуум-насоса двойного действия [1] позволили определить зависимости подачи насоса от конструктивно - кинематических параметров: эксцентриситета корпуса, выходного угла лопаток колеса, их количества, а также углов расположения окон всасывания и нагнетания.

Учитывая свойство вязкости жидкости, установили рациональные значения критерия Рейнольдса. Увеличение числа Рейнольдса ведет к повышению подачи

насоса, которая достигает максимума при К= 1850, но также к появлению кавитационного эффекта, шума и вибрации, перегреву рабочей жидкости и корпуса насоса.

Одним из способов предотвращения возникновения кавитации является повышение общего уровня давления внутри наиболее опасной области потока.

Повышение давления можно обеспечить увеличением подачи рабочей жидкости на входе насоса, а также в местах

торцевых зазоров и зазоров “лопатка-ступица” при радиальном подводе (отводе) воздуха. В данном случае энергия струи передается потоку рабочей жидкости, что приводит к возрастанию в ней давления.

Угол между направлением абсолютной

и окружной скорости определяет собой

вектор отдельной струйки потока:

С* с tg а = = — = const.

с2и си U)

С другой стороны, с увеличением подачи жидкости в насос возрастает абсолютная скорость потока и в зоне безлопаточ-ного пространства, перехода с всасывания на нагнетание, достигает максимума, что отрицательно сказывается на стабильности внутренней поверхности жидкостного кольца.

При рассмотрении течения в лопаточной зоне насоса принимают допущение, что во всей области отсутствуют радиальные проекции скоростей. Это равносильно предположению о том, что течение в насосе происходит по цилиндрическим слоям, и движение в каждом из них не оказывает влияния на остальные [2].

Принятие гипотезы о цилиндрично-сти течения потока в лопаточной зоне приводит к заключению, что напор Н и циркуляция Г скорости не зависит от радиуса сечения, а именно H(r)=const и T(r)=const.

На самом деле циркуляция скорости непостоянна, она несколько растет к основанию лопатки и значительно к периферии.

Движение потока в безлопаточном пространстве определяется уравнением неразрывности и постоянством циркуляции:

Q = 2пгф,р1г = 2ягЬасг\

Г = 2щЬасы = 2пгЪ0си.

Действительный процесс распределения циркуляции вдоль радиуса за рабочим колесом является трехмерным. В настоящее время расчет такого рода потока представляет большие трудности, а принятие гипотезы о цилиндричности

течения позволяет перейти к рассмотрению плоскостной задачи, развернув на плоскость соответствующий элементарный цилиндрический слой [3].

Другим способом предотвращения возникновения кавитации является создание вихрей внутри потока. ч ........

Возникновение вихрей возможно при наличии технологической шероховатости внутренней поверхности корпуса вакуум-насоса. Это позволит также уменьшить трение потока о корпус, тем самым снизить его перегрев. ,иг>:/ ,;

Необходимо отметить, что вопросы взаимодействия струи и основного потока такого случая еще далеки от полного разрешения.

Учитывая особенности рабочего процесса, а также параметры характеристик водокольцевых вакуумных насосов, можно судить об их широком использовании, а именно: при работе насоса рабочая жидкость (вода) подвергается многократному воздействию лопаток колеса, а в водокольцевом насосе двойного действия количество таких воздействий в два раза больше (2п). Характер воздействия лопаток на поток аналогичен удару, совершающемуся при погружении лопаток в зонах нагнетания.

Это свойство может быть реализовано при проектировании и создании гомогенизаторов, необходимых для дробления жировых шариков до размеров, затрудняющих естественный отстой жира в молоке, что улучшает условия хранения.

В качестве рабочей жидкости в данном случае выступает молоко, принимающее при работе насоса форму кольца, эквидистантную корпусу. Молоко подается во всасывающую полость, далее в корпус насоса, где подхватывается лопатками колеса. Рабочий процесс протекает при нагревании молока до температуры 60-70°С за счет трения и интенсивном дроблении, разрушении жировых шариков. Температура нагрева молока может изменяться подачей на входе всасывающего окна. Диспергированное молоко под давлением подается в нагнетательное окно.

Следовательно, дальнейшее совершенствование водокольцевых вакуумных насосов должно быть направлено на исключение возможности возникновения кавитации, по крайней мере, максимальное снижение степени ее развития. Особенности рабочего процесса таких насосов позволяют исследовать на характер использования их в других областях: для нагрева до температуры 60-65°С при длительной пастеризации молока; транспортирования жидкости, а также твердых включений; диспергирования жировых шариков молока; откачки газов, содер-

жащих пары агрессивных веществ и т.д.

Литература

1. Матвеев А.Н. Основные конструктивные соотношения водокольцевого вакуумного насоса двойного действия // Совершенствование технологий и технических средств в АПК: Юбилейный сборник / АГАУ- Барнаул, 2001. - С. 147-151.

А У 7

2. Папир А.Н. Водометные движители малых судов. - Л.: Судостроение, 1970.

- 254 с.

3. Ломакин A.A. Центробежные и осевые насосы. - изд. 2-е. - М.; Л.: Машиностроение, 1966. - 364 с.

A.A. Гнездилов

АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ ТОВАРНЫХ ЯИЦ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Яйцо - ценный пищевой продукт. Оно содержит все необходимые для жизни витамины и микроэлементы, находящиеся в нем в оптимальной пропорции. Поэтому потребление людьми яиц очень велико. Увеличение количества производимых птицефабриками яиц ведет к необходимости улучшения их качества. Одним из главных показателей качества яиц является чистота скорлупы. Загрязненность скорлупы не только снижает товарный вид яиц, но и является основным источником их бактериальной зараженности, приводящей к быстрой порче. Согласно республиканским техническим условиям свежие яйца, имеющие загрязнения скорлупы, реализуют только для промышленной переработки и в сети общественного питания, А это наносит колоссальный экономический ущерб предприятиям по производству яиц.

Кроме чистоты скорлупы к критериям оценки пищевых и товарных качеств яиц следует отнести массу яиц, в соответствии с которой их подразделяют на категории; прочность скорлупы, от которой зависит уровень боя и насечки; правильность формы, отклонение от которой ведет к повреждению яиц промышленным оборудованием и потере товарного вида [1]. Также пищевые и товарные качества яиц характеризуются целым рядом других по-

казателей, например, индексами белка и желтка, единицами Хау, вязкостью, плотностью фракций белка, коэффициентами рефракций белка и желтка.

Для очистки поверхности скорлупы яиц от загрязнений в настоящее время применяются устройства, отличающиеся по своему принципу действия, производительности и качеству выполнения этой операции. Эти устройства находят все более широкое применение на яйцескладах птицефабрик и в пищевой промышленности.

Различают два основных способа очистки поверхности скорлупы яиц: мойка водой или специальными растворами и сухая очистка [2]. К недостаткам первого способа следует отнести: необходимость включения в конструкцию устройств для подогрева моющего раствора и последующей обсушки поверхности яиц; небольшой срок хранения обработанных таким способом яиц; большая энерго- и материалоемкость и необходимость более длительной обработки. Как следует из выше сказанного, сухой способ обладает рядом преимуществ, что обусловливает необходимость его применения. Кроме того, по воздействию на яйцо рабочих органов “мокрый” способ можно классифицировать на четыре вида: погружной, струйный, механический и вибрационный.