Технологический расчет размолочных механизмов

Поскольку в размолочных механизмах с конусными и дисковыми рабочими органами за один оборот вращающегося жернова измельчается определенное количество продукта, ограниченного жерновами, то производительность Q этих механизмов рассчитывается по формуле.

где V — объем продукта, находящегося между жерновами, м³; п — частота вращения жернова, об/с; р — плотность продукта, кг/м³ (для сухарей из пшеничной муки 1 сорта р = 500—550 кг/м³, для зерен кофе сорта «Арабика» р = 1450 кг/м³, для зерен кофе сорта «Робуста» р = 1250 кг/м³; ф — коэффициент заполнения продуктом объема между жерновами, ф = 0,2—0,3.

Объем продукта V определяется по формуле:

• для размолочных машин с конусными рабочими органами.

где D_max и D_min — соответственно, максимальный и минимальный диаметры рабочей поверхности жерновов, м; h — рабочая высота жернова, ограниченная регулируемым зазором, м; Ъ — зазор между жерновами, м; а — угол конусности жернова, град;

• для дисковых размолочных машин.

Время измельчения продукта t, находящегося между жерновами:

где v₀ — окружная скорость вращающегося жернова по среднему радиусу, м/с.

Производительность Q валкового размолочного механизма рассчитывается по формуле.

где V_c — секундный объем ленты продукта, выходящей через щель между валками, м³/с; р_н — насыпная масса продукта, кг/м³ (для мака р_н = 550 кг/м³, для арахиса сырого (р_н = 915,4 кг/м³, арахиса обжаренного р_н = 914,6 кг/м³, для миндаля р_н = 916,5 кг/м³, для кешью обжаренного р_н = 912,7 кг/м³, кешью сырого — р_н = 917,2 кг/м³); Ф — коэффициент, учитывающий неодинаковость толщины продукта по длине валка, ф = 0,5—0,6; К_пр — коэффициент проскальзывания измельченного продукта, К_пр = 0,5—0,6; L_p — рабочая длина валков, м, L_p = 0,9L; b — зазор между валками, м, b = 2е; v_n — скорость продвижения материала, м/с; L — длина валков, м.

За счет сил трения скорость продвижения материала к выходу достигает окружной скорости гладких валков, при рифленом валке она равна его окружной скорости v₀.

Окружная скорость v₀ рифленого валка.

где со_р — угловая скорость рифленого валка, сг¹; г_р — радиус рифленого валка, м.

Ориентировочно длина валков L = (2−3)D_B.

Мощность N, необходимая для измельчения продуктов конусными и дисковыми жерновами, может быть рассчитана по следующей формуле:

где о_с — удельное сопротивление продукта разрушению при измельчении, Па (для сухарей из пшеничной муки 1 сорта а_с = 15,0—15,4 кПа); D — средний размер частиц исходного продукта, м; С_а — поправочный коэффициент, учитывающий неправильность формы частиц продукта, С_а = 1,7—2,0; г) — КПД передаточного механизма.

Мощность N для приведения в действие валкового механизма определяется по формуле.

где N_p — мощность, необходимая для разрушения продукта раздавливанием, кВт; Ы_и — мощность, необходимая для разрушения продукта истиранием, кВт; ц₃ — коэффициент запаса мощности, ц₃ = 1,1—1,3.

Мощность N_p, необходимая для разрушения продукта раздавливанием, может быть рассчитана по формуле.

где а_р — удельное сопротивление продукта раздавливанию, Па (для орехов а_р = 1420 кПа); v₆ — окружная скорость быстровращающегося валка, м/с.

Мощность N_K, необходимую для разрушения продукта истиранием, можно рассчитать по формуле.

где v_M — окружная скорость медленновращающегося валка, м/с.

Существует приближенная формула для расчета мощности N, необходимой для привода валкового измельчителя:

где п₆ — частота вращения быстровращающегося валка, об/с.