CC BY
39
держивается программно, путем управления длительностью открытия — закрытия клапана подачи пара. Длительность каждого интервала—до 60 с.
Блок программного регулятора влагосодержания А9 содержит переключатели для установки требуемой длительности включения, или отключения реле, управляющего клапаном подачи пара на каждой стадии технологического процесса, усилитель, транзисторный ключ и Соединен с блоком А2.
Блок тумблеров А10 служит для выбора режима управления исполнительными механизмами и позволяет работать в автоматическом и ручном режимах.
Блок исполнительных реле All является согласующим блоком, обеспечивающим включение мощных потребителей (пять дискретных сигналов, четыре секции ТЭНов и. клапан подачи пара). Кроме того, блок All при включении соответствующих реле обеспечивает переключение задатчика температуры А4, задатчика разности температур
А8 или программного регулятора влагосодержания А9 с одного кадра программы на другой.
ВЫВОДЫ
Систем'а управления выполнена на отечественной элементной базе, компактна, не требует высокой квалификации обслуживающего, персонала и мояіет быть использована для автоматизации ' камерных установок термической обработки продуктов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шендерюк В. И., П о р о т и к о в А. Г. Приготовление соленого полуфабриката из мороженой рыбы
■ для холодного копчения//Рыбное хоз-во.— 1976.— № 8,— С. 67—71.
2. Ник и тин Б. Н. Основы теории копчения рыбы.— М.: Лег. п пищ. пром-сть, 1982.— 248 с.
Кафедра автоматизации Поступила 08.05.90
производственных процессов.
639.2.081:621.671.2
ЭЖЕКТОРНЫЙ РЫБОНАСОС С РАБОЧИМ ПОТОКОМ ИЗ МНОЖЕСТВА ТУРБУЛЕНТНЫХ СТРУЙ
А. Л. ФОНАРЕВ, В. Е. КУРИЛЛО, Б. Н. АНИКИН Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства
Эжекторы широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Простота конструкции и эксплуатации, надежность и долговечность в работе, наличие самовсасывания, неизменное направление движения транспортирующего потока способствовали их применению в качестве гидроэлеваторов [1]. В последнее время вновь начали исследовать и использовать водоструйный насос, как техническое средство гидромеханизации-рыбного хозяйства [2].
Эффективность обычных (с центральным соплом) эжекторных насосов данного типоразмера К = =const обусловливается длиной их камеры смешения и степенью расширения диффузора. Оптимальная длина камеры смешения насоса составляет от десяти до пятнадцати ее диаметра. Естественно, что изготовление и использование на практике эжекторов со столь длинной камерой смешения нецелесообразны, а поэтому,в существующих струйных насосах камера смешения короткая.
Чтобы повысить эффективность эжекторных насосов с короткой камерой смешения, необходимо увеличить площадь поверхности взаимодействия двух потоков: рабочего и эжектируемого. Этого можно достичь, например, с помощью эффекта Коанда [3], когда эжектирующий газ вытекает из кольцевого сопла примерно под прямым углом к оси насоса, т. е. по криволинейной траектории. Эффективность данного эжектора на 18—20% выше, чем с обычным кольцевым соплом.
Одним из путей решения этой задачи является разделение рабочего потока на множество струй путем увеличения числа активных сопл.
Идея использования эжекторного насоса с рабочим потоком из множества турбулентных струй в качестве рыбонасоса принадлежит д-ру техн. наук, профессору Лауреату Государственной премии СССР Л. А. Эпштейну.
Ниже приведены результаты энергетических испытаний при работе на воде такого эжектор-
ного рыбонасоса (в дальнейшем будем называть насосом), который имеет общую проточную часть диаметром 0 0,115 м и различные рабочие органы — решетки сопл: 18;, 12; 6 (рис. 1).
О среза сопл 0,014 м. Благодаря этому геометрический параметр насосов равен 3,76; 5,02; 11,2.
В процессе опытов измеряются расходы рабочего потока С>\, суммарного потока (>2 и напоры рабочего потока Я], эжектируемого потока На, суммарного Н-2-
По результатам измерения определяются: расход.<3м эжектируемого потока (1)
напор рабочий Нр НР=Н\—Н-2, (2)
напор полезный Нп Нп—Нч—Но (3)
и основные безразмерные параметры насоса:
коэффициент эжекции а а=0о/<3], (4)
относительный напор Р р —Нг/Пп +ЯР, (5)
КПД >1 г] =6сс/1 —13, (6)
коэффициент расхода сопл р,
!х =(]1/М8^(Т/~Щ; (7)
геометрический параметр К А'=5к(./50 (8)
л.,1£ ill ■ ь-.Ик І і ЗІ
РМЖ- чі -4. І
Qr і-; -. гГа ^:;і
к ■
і і і; :і
і і .і :Vj' ■! |. :vi ■■■■..і
of И: .1 ■ ,г.:77,ї. '
^ Ч~~ < .
Лйй —
о І
г .р їг .. її ini* L .1 - ■
М:«! г
її:
І :У.\ ::і: і
' Л-і Iі
Ч '.К 11 ен;і:" і,:
Г: ■■ :г р:^і :
::с:: ьліпг уССпІІ ■' ОТСЕ.
:= л К
У :-г :кт І
І" L
к І
r.pdJij . N-::d
■ .і joll;
F
.:.ту ■ І
(4)
,(5)
где N — количество сопл;.
Sc — площадь среза сопл;
SKC—площадь поперечного сечения камеры смешения.
Для насоса с /( = const его безразмерные характеристики представляются в следующем виде: (3(a), т) (а), [х (а), а размерные при К = const и #,.+//,, =сonst записываются так: Нп ((?•'), i] (Q2), Q1 (Q2) •
На рис. 2 в качестве примера для насоса с К =3,76
изображены его безразмерные ха рактеристики. С качественной стороны р (а) и1т] (а) соответствуют напорной характеристике и характеристике КПД центробежного насоса. Поэтому полезны:! напор и расход суммарного поток;:, или [5 и с: насоса взаимосвязаны; у насоса существует режим наибольшего КПД.
XN
0.2
0,1
. ? -
\ ✓ *
!>< fcSjL^ „ /
1 е — С < Ь*
'-л, 4 “/* 3 € *
в
Рис. 2
Ю
Отметим, что в диапазоне эксперимента (а ^0,510) зависимость относительного напора от коэффициента эжекнпи линейная, а ц (о) — нелинейная.
Коэффициент расхода сопл практически не зависит от а. Это свидетельствует о том, что энергетические испытания насоса проводились в автомодельной области 1<е =3* 10Г>. По • результатам опытов средняя величина р равна 0,885.
На рнс. 3 изображены зависимости а (/(), р (К), т| (К) и р. (К). Они получены, когда запорная задвижка, установленная на нагнетательном трубопроводе насосной установки рабочей жидкости, полностью открыта. Из рисунка видно, каким образом влияет К на безразмерные параметры насоса. При увеличении К с< и г) возрастают, а р и р уменьшаются. Очень сильно, практически но линейному закону, изменяется от величины -К а: если К увеличивается от 3,76 до 11,2, а— примерно в 4,5 раза. Значительно влияет К и на величину р. При 3,76 < <11,2 р уменьшается в 2,75 раза. В отличие от зависимости а (К) р (К) —- зависимость нелинейная. Влияние К на г) и р слабее, чем на а и р. На т] оно наблюдается главным образом при изменении-К от 3,76 до 7. При дальнейшем его увеличении ц практически не изменяется (?] =0,210). Характер изменения |х (К) — линейный. В диапазоне эксперимента р, изменяется всего лишь на 40%.
Для анализа и расчета представим р (а) в следующем виде'
р —р.-, Р"а, (9)
где ро — относительный напор насоса при а=0;
Р’ — угловой коэффициент прямой р (а).
Как следует из результатов эксперимента,
Ро = ! ,3/К, р*=11 //С3.
Таким образом, в окончательном виде можно
(10)
(И)
■за
(12)
Р=1,3/А-1 \гх,/К\
Из выражения (11) следует:
р' = -1,3 /К2 +33 а / /С4, (13)
а поэтому критическое значение' геометрического параметра имеет вид:
=5,04а1/2, (14)
где К.:п — критическое значение геометрического
■.,:р критическое параметра.
Следовательно, критическое значение геометри ческого параметра является степенной, параболи ческой функцией коэффициента эжекции.
При коэффициенте эжекции, равном единице (а=1), наибольшая величина относительного напора равна:
Рта* =0,172 (15)
Так как у насоса р не зависит от а, то из рис. 3 еле дуст:
р =1,1 -0,041 К. (16)
Чтобы для насоса (/(=const, Нп-\-Нр= const без размерные характеристики пересчитать на харак теристики размерные, следует поступить следующим образом. По безразмерным характеристикам насоса для разных значений а устанавливаются величины р,, р и г). Затем по известным величинам N, Sc, а, р, Р и фоомулам (7), (4), (1), (5) определяются величи ны 4,(7), Q0 (4), Q> (1) и /:/„(5).
Размерные, параметры рабочего потока (расход и напор) очень, сильно зависят от геометрического параметра: если К увеличивается, то Qi нрактнче ски по линейному закону уменьшается, а Н\ воз растает. Например, при'изменении К от 3,76 до 11,2 Qi уменьшается в 2,3 раза, а II\ возрастает в 2,2
У эжектируемого потока Q0 увеличивается только в узком диапазоне изменения геометрического па раметра от 3,76 до 6,5. При дальнейшем его изме нении Qo — постоянная величина.
Напор эжектируемого потока практически от К не зависит. На //,, и Нр К оказывает заметное влия ние. При его увеличении Нр возрастает. Что каса ется Н„, то при увеличении К до 6,5 напор также возрастает, а при дальнейшем увеличении К ' уменьшается. Однако во веем диапазоне экспери мента Нп изменяется всего лишь на 35%.
Таким образом, на основании анализа результатов энергетических испытаний насоса в качестве технического средства гидромеханизадии для рыбного хозяйства можно рекомендовать насос с рациональной величиной К, примерно равной 5,6. *
Интересно отметить, что при сопоставимых ус ловиях (геометрический напор и длина сети однна ковы) у центробежного рыбонасоса РБ-100 при рациональной частоте вращения, равной 800 об/мин [4], подача примерно на 20% меньше, чем'у эжек торного рыбонасоса с геометрическим параметром 5,62 (табл.).
■ ' <
Таблица
К 10;! • Q i, м:' /с Ни м н,„ м Ю:| ;Q„, мЛ / с //о, М II,,, м а Р >1 tv р
3,76 50,0 31,4 16,7 25,5 9,83 4,87 0,510 0,226 0,149 0,885
5,62 45,0 54,0 38,2 48,0 9,17 6,63 1,070 0,148 0,186 0,805
И 2 21,5 69 9 55 4 49 7 9 57 4 93 ' 2,310 0 082 0,206 0,635
выводы
1. Получены параметры и характеристики насоса (0=0,115 м) с тремя рабочими органами — решетками сопл: 18; 12; 6. О среза сопл — 0,014 м. Геометрический параметр объектов исследования составляет 3,76; 5,62; 11,2. Эти результаты предварительные, так как позволяют выявить только влияние числа сопл одного диаметра на параметры и характеристики насоса.
2. Безразмерная характеристика насоса |3 (а) может быть описана эмпирическим выражением (12), а критическое значение геометрического параметра — степенная, параболическая функция коэффициента эжекции (14); р, (К)— (16).
3. Получена рациональная величина К насоса — технического средства гидромеханизации в рыбном хозяйстве. Она примерно равна 5,6.
4. Установлено, что при рациональной частоте
вращения (п=800 об/мин) и сравнимых условиях работы подача РБ-100 на 20% меньше, чем у эжекторного рыбонасоса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Юфин А. П. Гидромеханизация.— М.: Стройиздат 1974,— 223 с.
2. А в д о и ь к и н А. Ф., Свистунов В. К., 3 а й- | даль К. Ф. Струйный рыбонасос с кольцевым соплом// Рыб. хоз-во.— 1984.— № 1.— С. 77—78.
3. П о т а и о в Ю. Ф. Экспериментальное исследование эжектора с кольцевым соплом эжектнрующего газа.—
Тр./ ЦАГИ им. проф. Н. Е. Жуковского.— М., 1980.— Вып. 2082.— С. 31—38.
4. Фонарев А. Л. Рациональный типоразмер центробежного рыбонасоса //Изв. вузов, Пищевая технология.-- 1988,—№ 9,—С. 100—102.
Кафедра теоретической механики и гидравлики
I
Поступила ,10.05.8л
664.8/.9.036.55
РОТОРНАЯ БАНКОУКЛАДОЧНАЯ ТЕХНИКА
А. С, ГОРЛАТОВ Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства
Рост производительности рыбоконсервных линий в последние годы предопределяет увеличение объема работ на выполнение завершающих или конечных операций в соответствующих технологичес-ких цехах. Это увеличение довольно значительно, поскольку трудозатраты на приведение консервов в товарный вид составляют 16—20% общей трудоемкости процесса их производства и, 2].
Одной из наиболее однообразных, монотонных и ■утомительных операций в фабрикатных цехах рыбоконсервных предприятий является укладка наполненных консервных банок в транспортную тару, выполняемая в основном вручную. Различие в уровнях технического оснащения основных и завершающих операций стало на сегодняшний день тормозом повышения производительности труда на рыбоконсервных линиях.
Цель данной работы — анализ причин, приведших к указанной диспропорции, освещение перспектив развития банкоукладочной техники и выбора предпочтительных машин для укладки консервных банок в тару.
Банкоукладочные машины БУМ отечественного производства и машины зарубежных фирм, применяемые на отдельных рыбоконсервных предприятиях, имеют сравнительно низкую производительность. При схеме укладки 3X4 изделия, т. е. при формировании слоя из 12 банок, они обеспечивают укладку в ящики около Г00 банок/мин. Однако на основных операциях достигается производительность 130 ба-нок/мин и более. В результате ручная укладка сохраняется даже на тех предприятиях, которые оснащены БУМ. Для обеспечения заданной производительности технологических линий здесь наряду с машинами часть банок укладываются вручную. Очевидно, что применение ныне существующих БУМ не исключает в полной мерс ручного труда на этих операциях.
Следует отметить, что машиностроительные завода рыбоперерабатывающей отрасли производством БУМ практически не занимаются. Ориентация же на заводы продовольственного машиностроения себя не оправ-дывает по причине малого числа бан-
коукладо'чных машин, направляемых в рыбоконсервное производство. Кроме того, применение БУМ не в консервном, а в рыбоконсервном производстве имеет свою негативную сторону. При равной производительности обеих технологических линий по массе конечного продукта их производительность, выраженная в единицах банок/мин, оказывается различной. В рыбоконсервном производстве традиционно используется мелкая жестяная тара (банки номеров 2, 3, 8, 21 и др.), поэтому производительность машин на выходе рыбоконсервной линии в 2—4 раза выше по сравнению с линией 1 производства овощных консервов [12]. Следовательно, путем внедрения БУМ из консервной промышленности в рыбоконсервное производство едва ли можно эффективно решить задачу оснащения автоматизированных линий п'о выработке рыбных консервов высокопроизводительными банкоукладочными машинами.
Анализ литературных, патентных и нормативных источников показывает, что в развитии банкоукладочной техники отображаются тенденции, характерные.для развития машин различного целевого назначения. Вначале это были машины с возвратно-поступательным и возвратно-поворотным, а также прерывистым вращательным движениями захватов [3,4].,
Практический интерес для рыбоконсервного про-, изводства представляют БУМ с плоскопараллельным (качательным) движением захватов [5], благодаря чему, можно успешно решить задачу укладки картонных прокладок между слоями банок, и с движением захватов по пространственным кривым [6, 7, 8].
В машинах этой группы достигается синхронность движения захватов, формирователя и ящика, хотя имеются и сложности реализации процесса многослойной укладки банок. .Автомат оригинальной конструкции — четырех типоразмеров с 3, 4, 6 и 8 захватами — для укладки и извлечения бутылок а из ящиков разработан фирмой «Е1аЬПз5етеп1з ^ Иёту Р^Бву» (Франция) [6].
Дальнейшее развитие банкоукладочной техники
! ■ - ;-< і-
и:;и. і1-*
іди VII эыа.1'. і-
XII :1 :і *
іт'ині
Н\
£?| і::ь
М. - лр
И и и «: о:.1 и-Ч
Г<л :■ И
и.; і- і-
Г-.І-Г !1Г 1.11 -.і IIі ■.--І Хїї.:
■ ■■■ 1 д
41 ■■ |ІҐ
! :;й I";
Чл
Г"**'.
пи ! Ч' нч и|- ■: НГ.СТЬ: Л\ П СТЬуі:' ЦН-•» :і Іі і про.: •
■ЛИНИИ
••Н'-.Ч*
рстс?
ТОЙ [: 06 ■ КС -
и і лі: у :_гаі II ллсЗ ческ^
V их ■- к аа<
СГХ.1І
:'і
ІОСТІ
Рэе
2.
н
I
I
і
