Файл: Ярмолинский, Д. А. Элементы конструкций автоматов линий розлива вин монография.pdf

личения числа потоков. При создании малогабаритных машин принимают минимальное число потоков.

Теоретическую производительность машины с периодическим движением конвейера можно выразить как частоту повторения кинематических циклов:

кинематического цикла тк, являющегося суммой времени дви­ жения цепи тдв и времени ее остановки тв.

Полезное время мойки Тп в с складывается из времени, за­

Время отмочки зависит от числа бутылоносителей, одновре­

Так как шприцевание в машинах с периодическим движе* нием бутылоносителей производится в момент выстоя рабочих органов, то время шприцевания можно выразить следующим образом (в с):

где а — часть цикла, затрачиваемого на выстой; s — количество шприцеваний каждой бутылки.

Подставляя в уравнение (10) значения Т0 и Тт из формул

(11) и (12), получим

Тп = -у(°И + Р)-

^Другим важным показателем в характеристике бутыломоеч­ ной машины является технологический цикл, т. е. полное время, в течение которого бутылки находятся в машине с момента за­

грузки их и до выгрузки из машины. Время технологического цикла в с

run

Тг —- tirK

Т '

где п — количество носителей, загруженных бутылками.

6 6

Теоретическое количество бутылок, одновременно находя­ щихся в машине,

M = QTt.

Эффективность бутыломоечной машины характеризуется ко­ эффициентом полезного действия, который выражается отно­ шением

или, что то же, коэффициентом использования по носителям

где п\ — количество носителей бутылок, находящихся в отмоч­ ных ваннах и под шприцеванием, при установившемся режиме работы машины; п2— общее количество носителей с бутылка­ ми в машине.

Оба отношения показывают, какая часть общего времени пребывания бутылок в машине используется для мойки.

Коэффициент использования самих носителей бутылок опре­ деляется так:

п

Л „ = Т ,

где В — общее количество носителей в бутыломоечной машине. В ротационных машинах непрерывного действия время ки­ нематического цикла совпадает с тактом, который равен ин­ тервалу между моментами выдачи бутылки из машины. Гнез­ да для бутылок расположены равномерно по окружности сепаратора (ротора), и машина выдает одну бутылку каждый раз, когда очередное гнездо попадает к механизму выгрузки с

поворотом сепаратора на угол а.

Зная число гнезд на сепараторе, можно определить угол поворота

2я а = ----,

Z

где а — угол поворота, образованный радиусами, проведенными

где со — угловая скорость в рад/с.

3* 67

Теоретическая производительность ротационной машины

Q = nZ.

Определение расхода тепла и расчет нагревательных эле­ ментов. Расход тепла, вносимого паром в бутыломоечную ма­ шину для поддержания заданного температурного режима, мож­ но определить методом замкнутого контура. Этот метод заклю­ чается в том, что составляется внешний тепловой баланс, т. е. определяются потоки тепла, вводимые и выводимые из контура машины при ее стационарной работе в течение 1 с (ч), а слож­ ные теплообменные процессы внутри самой машины не прини­ маются в расчет.

В машину вводится тепло (в ккал/ч): Qi поступающих в нее стеклянных бутылок, тепло Q2 водопроводной воды и тепло Qz пара, нагревающего моющие растворы и воду.

Обозначим: mi и С\ — масса одной бутылки в кг и удельная

кг/ч и ее удельная теплоемкость в ккал/(кг-°С); h — начальная температура воды в °С; D — искомый расход пара в кг/ч, не­ обходимый для поддержания заданной температуры моющего раствора; i —теплосодержание пара в ккал/кг.

Выводится из машины тепло (в ккал/ч): Q4— с вымытыми бутылками, Q5 —с водой, сливающейся через переливные трубы в канализацию; Qz— конденсата, Q7— теплопотери в окружаю­ щую среду.

где F поверхность стенок в м2; a — коэффициент теплоотдачи от стенок машины в окружающую среду в ккал/(м2-ч-°С);

68

г'ст — температура стенок (средняя) в °С; tB— температура воз­ духа в °С.

Эти потери, по данным опытов, составляют 10—15% от ко­ личества тепла, необходимого на мойку.

Тепловой баланс машины выразится уравнением

Q i + Q2 + <2з = Qi + Q6 + Qe +

откуда после подстановки и решения находим искомый расход пара D.

По уравнениям теплопередачи определяем необходимые по­ верхности нагрева моющих растворов в ваннах.

Для этого составим тепловой баланс ванны при установив­ шемся режиме:

QB= Qe + Qm+ Qp + Q11= D(i — tK),

где QB— количество тепла, необходимого для поддержания за­ данного температурного режима в ванне и получаемого от на­ гревательного элемента, в ккал/ч; Q&— расход тепла на нагрев бутылок в ккал/ч; QM— расход тепла на нагрев металла цепи

Потери тепла в окружающую среду практически принимают в пределах 10—15% от количества тепла, необходимого на на­ грев бутылок, металла и раствора.

Затем находят размеры нагревательных элементов. Необ­ ходимое количество тепла

где L — длина трубы в м; At' — среднелогарифмический темпе­ ратурный напор в °С; k — коэффициент теплопередачи в ккал/(м2-ч-°С);

69

где d\ и йг — соответственно наружный и внутренний диаметры трубы в м; Хот— коэффициент теплопроводности материала стенки в ккал/(м-ч-°С).; сн — коэффициент теплоотдачи от пара к стенке в ккал/(м2-ч-°С); аг — коэффициент теплоотдачи от стенки к среде в ккал/(м2-ч-°С).

Коэффициенты он и аг определяют либо по критериальным зависимостям, либо по специальным таблицам.

Решение уравнения (20а) позволяет найти искомую длину нагревательных труб.

Определение расхода воды. Общий расход водопроводной воды при работе бутыломоечных машин складывается из рас­ хода раствора на первоначальную загрузку ванн и фильтров и из расхода на окончательное шприцевание и ополаскивание вымытых бутылок.

Расход воды и моющих средств на шприцевание и опрыски­ вание определяют по методике, изложенной выше. Расход воды при работе бутыломоечной машины зависит от размера буты­ лок.

Расход холодной воды принимают в следующих количествах на одну бутылку:

Энергетический расчет. Мощность электродвигателей в буты­ ломоечных машинах расходуется в основном на подачу жид­ костей к шприцам, т. е. на работу насосов.

Потребная мощность электродвигателя насоса в кВт

N = ю -з

ПнПпТЪ

где М — расход жидкости в м3/с; Ар — давление перед насадком

г|з — к. п.д. передач к механизмам бутыломоечной машины (сто­ лу загрузки, рамке шприцевания и т. д.);

70.: