Proiect Final Utilaje

7/25/2019 Proiect Final Utilaje

1/41

Universitatea tehnica din Cluj Napoca ,Centrul Universitar Nord din BaiaMare

Proiect

Utilaje iaparate in industria alimentar

Vint Daniela Alexandra

Specializare !PA Anul !!!

Coordonator stiinti"icEF LUCRARI DOCTORINGINER

!#AN $ADU U%A$


2/41

&'MA P$#!'C&U(U!

Studiul i proiectarea unui "lux tehnolo)ic de transport a produselor *n stare lichid+utiliznd o pomp+ cu piston cu simplu e"ect cu un de-it de ./01 l2h, cu un randament

mecanic de 3,40 56


3/41

CUP$!NS

&'MA P$#!'C&U(U!

CAP!(U( ! 6Principii teoretice

1.1. CARACTERISTICILE CURGERII FLUIDELOR

1.1.1. Regimurile de curgere a luidelor

1.1.!. "ite#a medie de curgere i de$itul de luid

1.!. CURGEREA LIC%IDELOR PRI& ORIFICII 'I FA&TE1.!.1. Curgerea tur$ulemt(

1.!.!.Curgerea laminar(

1.). ECUA II FU&DA*E&TALE ALE CURGERII FLUIDELOR

1.).1.Ecua ia de continuitate

1.).!.Ecua ia lui +ernoulli

1.).).Pierderi de pre,iune la curgerea luidelor

1.).-.Pierderea de energie prin recare la curgerea printro conduct

1.)./. Pierderea energiei prin re#i,ten ele locale

1.).0.*(,urarea de$itelor de luide.

CAP!(U( !!6 Cla,iicarea pompelor

!.1. SC%E*A CLASIFICRII PO*PELOR

!.!. DESCRIEREA CLASIFICRII PO*PELOR

CAP!(U!!!6 Con,truc ia i unc ionarea pompei cu pi,ton cu ,implu eect

).1.Caracteri,tici principale ale pompelor).!. De,crierea pompelor 2olumetrice

).!.1Pompe cu pi,ton

).). Con,truc ia ,i unc ionarea pompei cu pi,to cu ,implu eect


4/41

).-.E3ploatarea pompelor cu pi,ton

CAP!(U( !V6 Calculul pompei cu pi,ton cu ,implu eect

B!B(!#%$A7!'

AN'8'

.6 Flu3ul te4nologic de a$ricare a 2inului din igura A&5 1.

!. Sc4ema te4nologic( de o$ inere a mu,tului


5/41

CAP!(U( !

1 PRI&CIPII TEORETICE

1 CARACTERISTICILE CURGERII FLUIDELOR

1.1.1 Regimurile de curgere a luidelor

Curgerea ,e caracteri#ea#( de depla,area ,traturilor ,au particulelor ce con,tituie luidulre,pecti2. La 2ite#ele relati2e mici ale luiduluice curge printro conduct( ,e ormea#( ,traturi de

particule di,per,e parallel6 care ,e depla,ea#( lini tit6 men ion7ndu,e pe traiectorii paralele dea lungul conductei. Curgerea reali#at( 8n ace,te condi ii cu o anumit( 2ite#( direc ionat( 8n direc ia general de curgere ,e nume te curgere laminar(6 9igura 1.1.1.1.:.[Vasile Tisan-Utilaje nindustria alimentar,volumul I, Editura Risoprin, ClujNapoca-!!" #

La 2ite#e mai mari de depla,are6 curgerea poate p(,tra a,pectul de curgere laminar( p7n( lao anumit( 2ite#(6 numit( 2ite#( critic6 c7nd particulele nu ,e mai men in 8n ,traturi paralele. ;nace,t ca#6 particulele ,e ame,tec( 8ntre ele6 iar traiectoriile de depla,are nu ,e mai continueparallel6 ci apar uneori i traiectorii tran,2er,ale ce determin( depla,area de#ordonat( a unorparticule 8n a a numitele 27rte


6/41

Factorii care determin( natura curgerii6 indic7nd dac( e,te laminar( ,au tur$ulent ,unt= diametrulconductei D6 2ite#a de curgere 2m i 27,co#itatea cinematic 2 a luidului. Inluen a ace,tor actori e,te ,inteti#at( 7n ormula=

=vm D

v (1.1.1.1)

Acea,t( e3pre,ie6 numit( criteriul lui RE>&OLDS6 indic( natura curgerii6 a,tel=

dac( Re?!)@@regimul de curgere e,te laminar dac( ReB)@@@regimul de curgere e,te tur$ulent dac( !)@@?Re?)@@@curgerea poate i laminar( dar ,e poate tran,orma 8n curgere

tur$ulent 8n ca#ul 8n care inter2in din e3terior trepida ii ,au 2i$ra ii. [Vasile Tisan-Utilajen industria alimentar,volumul I, Editura Risoprin, ClujNapoca-!!" #

Tran,portul lic4idelor pe ori#ontal( ,au pe 2ertical ,e reali#ea#( cu a


7/41

Qm= Qv (1.1.2.2)

unde= Qmdebitulde mas ,n [ kg/ s ]

Qvdebitulde volum, n [ m3/s ] .

[Vasile Tisan-Utilaje n industria alimentar,volumul I, Editura Risoprin, ClujNapoca-!!" #

1.! CURGEREA LIC%IDELOR PRI& ORIFICII 'I FA&TE

Oriiciile i antele con,tituie un mi


8/41

[$r%i&% Nicolae V'(I)IU $r%in&% $aniela V'(I)IU, $r%in&% Ion (ETE'NU, $r%in&% Victori*a R+$U)E(CU-EC'NIC' )UI$E).R /I (I(TEE 0I$R'U)ICE undamente 1i aplica*ii, volumul II, Editura

Te2nic,3ucure ti-4""" #

Se con,ider( un oriiciu circular cu muc4ie a,cuit( 9ig. 1.1.): particulele de luid ,untaccelerate 8ntre ,eciunile 1 i ! cu pierderi mici de energie6 micarea iind practic potenial(.Aria ,eciunii tran,2er,ale a


9/41

Admi7nd c( J1 J ! 16 ,e poate calcula 2ite#a medie 8n ,eciunea contractat(=

v2=

2

(p1p2) 1

112 cc2

A02

A12

=!2 t cv

(1 .2 .1 .4)

Datorit( 2i,co#it(ii acea,t( 2ite#( e,te mai mic( dec7t cea teoretic(6

v2 t=2(p1p2 ) (1.2.1.5)

coeicientul de 2ite#(6v2=

!2

!2 t

1

112cc2

A0

2

A1

2 (1.2.1.6)

iind ,u$unitar6 dar oarte apropiat de unitate= c2 @6M ... @6. Caracteri,tica de regim ,taionar

a oriiciului poate i ,cri,( ,u$ orma=

Q=Cd A0

2

(p1p2) (1.2.1.7)

8n care produ,ul Cd=Cc Cv 9.6/6.649

e,te coeicientul de de$it al oriiciului. O orm( ec4i2alent( a caracteri,ticii oriiciului ,e $a#ea#(pe un coeicient glo$al de pierderi de ,arcin( K=

p1p2g

= v0

2

2g=

Q2

2g A0

2 (1.2.1.9)

Compar7nd relaiile :.6/6.619i :.6/6.6;9re#ult(=

= 1

C02 (1.2.1.10)


10/41

Utili#7nd metoda tran,orm(rilor conorme6 2on *i,e, a determinat 2aloarea teoretic( acoeicientului de contracie pentru o ant( de l(ime $ i lungimea a BB $ 8n uncie de raportul$+6 8n care + e,te l(imea conductei 8n care e,te ampla,at( anta=

CC= 1

1+ 2(

"b CC

b CC" ) a#ctg

b CC

"

(1.2.1 .11)

Acea,t( relaie6 repre#entat( 8n igura 1.!.1.1 $:.6 poate i 8ntre$uinat( i pentru oriicii cumuc4ie a,cuit(6 raportul $+ iind 8nlocuit cu raportul dD. Se con,tat( e3perimental c( 2aloareateoretic( limit( a coeicientului de contracie6

Cc0=

+2=0,611 (1.2.1 .12)

poate i utili#at( pentru toate oriiciile i antele cu muc4ie a,cuit(6 indierent de geometriaace,tora6 dac( A@ ?? A1 i micarea e,te tur$ulent(.

Oriiciile circulare cu muc4ie a,cuit( ,unt utili#ate 8ndeo,e$i datorit( certitudiniicaracteri,ticii de regim ,taionar i in2arianei coeicientului de de$it 8n raport cu temperatura6dar ,unt ,cumpe.

Oriiciile lungi ,unt mult mai r(,p7ndite datorit( ,implit(ii e3ecuiei. Coeicientul lor dede$it poate i calculat cu relaia=

Cd= 1

(1,5+13,74 $D )0,5

(1.2.1.13)

Dac(=D

$

>50

(1.2.1 .14)

i cu relaia=Cd=

1

(2,28+64 $D )0,5

(1.2.1.15)


11/41

pentru=D

$


12/41

Dei anali#a care a condu, la caracteri,tica oriiciilor ,u$ orma 91.!.1.M:6 nu e,te 2ala$il( lanumere Re mici6 au o,t (cute 8ncerc(ri de e3tindere a ace,tei relaii 8n domeniul mic(riilaminare6 prin repre#entarea coeicientului de de$it 8n uncie de num(rul Re.

&umeroa,e cercet(ri au ar(tat c( la Re ? 1@6 cd e,te proporional cu 6

Cd=' (1.2.2.3)

*(rimea N ,e numete Hcoeicient de de$it laminarH i depinde de geometria domeniului demicare. Din relaiile 91.!.!.1:6 91.!.!.): i 91.!.1.M: re#ult(=

Q=2 '

2 D% A0

& (p1p2 )

(1.2.2.4)

E3pre,iile de$itului teoretic prin oriiciile circulare6 re,pecti2 ante dreptung4iulare6 au o,tdeterminate de ue,t=

Q= d

3

50,4 &(p1p2 )

(1.2.2.5)

Q= a b

2

32 & (p1p2) (1.2.2.6)

Egal7nd relaia 91.!.!.-: cu relaia 91.!.!./:6 re,pecti2 cu relaia 91.!.!.0:6 ,e o$ine N @6!pentru oriicii rotunde cu muc4ie a,cuit( i N @61/M pentru ante dreptung4iulare cu muc4iea,cuit(.

"ier,ma repre#int( apro3imati2 coeicientul de de$it prin dou( a,imptote= cea deinit( de

relaia 91.!.!.):6 pentru micarea laminar( i dreapta cd @60116 pentru micarea tur$ulent(.

&um(rul Re de tran#iie6 Ret6 e,te deinit de punctul de inter,ecie al celor dou( a,imptote=

t=(0,611 ')2

(1.2.2.7)


13/41

;n anali#a comport(rii dinamice a ,i,temelor 4idraulice e,te nece,ar ,( ,e e2alue#e

coeicientul ( Q /( p1p2 pentru c(dere de pre,iune nul(. Dac( curgerea e,te con,iderat(

tur$ulent(6 din relaia 91.!.1.M: re#ult( pentru ace,t coeicient o 2aloare ininit(. ;n realitate6 lac(deri mici de pre,iune curgerea e,te laminar( i coeicientul menionat are o 2aloare init(6

calcula$il( cu relaia 91.!.!.-:. Utili#area relaiilor pre#entate (r( e2aluarea regimului de curgerepoate conduce la erori importante.

[$r%in&% Nicolae V'(I)IU $r%in&% $aniela V'(I)IU, $r%in&% Ion (ETE'NU, $r%in&%Victori*a R+$U)E(CU-EC'NIC' )UI$E).R /I (I(TEE 0I$R'U)ICE undamente 1iaplica*ii, volumul II, Editura Te2nic,3ucure ti-4""" #

1.). ECUA II FU&DA*E&TALE ALE CURGERII FLUIDELOR

1.).1 Ecua ia de continuitate

Pentru deducerea ace,tei ecua ii ,e anali#ea#( curgerea unui luid de den,itate Q printroconduct continu(6 (r( ramiica ii6 a c(rei ,ec iunea A e,te 2aria$il(.

"ite#a luidului 8n interiorul conducteipoate a2ea 2alori dierite 8n puncte dierite6 a,tel= 8ncap(tul cu ,ec iunea A 16 2ite#a particulelor de luid e,te 216 iar 8n cap(tul cu ,ec iunea A !6 2ite#ae,te 2!. ;ntrun inter2al de timp t16 un element de luid parcurge di,tan a 2 16 t1. *a,a de luidtra2er,ea#( ,ec iunea tran,2er,al A 16 8n inter2alul t1e,te=

( m1=1 A1 v1 (t1(1 .3 .1.1)

De$itul ma,ic6 8n ace,te condi ii6 8n ,ec iunea A 1 e,te=

Qm1=( m

1

( t1=

1 A

1 v

1 (1.3.1.2)

Con,ider7nd luidul a


14/41

;ntruc7t 8n ca#ul ,tudiat ,a con,iderat c( dea lungul conductei nu e3i,t( ramiica ii i nici

neetan eit( i care ,( determine pierderi de luid ce ,e poate ,crie c( ( m1=( m2 , 1=2

9pentru c( lic4idele ,unt incompre,i$ile: i Qm1=Qm2 6 re#ult( c(=

A1

v1=A

2 v

2 (1.3.1.4)

Sau generali#7nd pentru mai multe ,ec iuni tran,2er,al ale conductei6 ,e o$ ine rela ia=

A v=const (1.3.1.5)

Rela ia de mai ,u, e3prim( legea con,er2(rii ma,ei 8n dinamica luidelor.

Se o$,er2( c(6 8n ca#ul lic4idelor incompre,i$ile6 care curg 8n regim ,ta ionar6 2ite#aluidului 2aria#( in2er, propor ional cu aria ,ec iuni tran,2er,ale6 iind mai mare 8n ,ec iunile

8ngu,te ale conductei. Faptul c( A v=const . dea lungul conductei re#ult(c( 8n por iuni

l(rgite ,unt mai di,tan ate . Pe m(,ura ce di,tan a dintre liniile de current de,cre te6 2ite#a luidului cre te6 a,tel 8nc7t acolo unde liniile de current ,unt rare6 2ite#a luidului e,te mic( i in2er,6 unde liniile de current ,unt de,e6 2ite#a luidului e,te mare.[Vasile Tisan-Utilaje nindustria alimentar,volumul I, Editura Risoprin, ClujNapoca-!!" #

1.).! Ecua ia lui +ernoulli

Deducerea ecua iei +ernoulli are la $a#( teorema energiei cinetice conorm c(reia lucrulmec4anic eectuat de or a re#ultant( care ac ionea#( a,upra unui ,,tem e,te egal cu 2aria ia energiei cinetice ale ,i,temului. Pentru a ,e aplica la curgerea luidelor acea,t( teorem(6 ,econ,ider o por iune de conduct(. ;n cap(tul I unde ,ec iunea e,te A 16 conducta e,te ori#ontal(6ampla,at( la cota 41a ( de un plan de reerin ( #ero.Pe m (,ur( ce conducta urc( ,pre cota 4!ea ,e 8ngu,tea#(6 a,tel 8n cap(tul ! ,ec iunea ei e,te A !.Se con,ider( c(6 pe locul por iunilor

ori#ontale de conduct(6 ,ec iunile A 1 i A !,unt con,tante 9dar A

2) A

1 :.

;n toate punctele ,ec iunii A 16 pre,iunea e,te p16 iar 2ite#a 216 de a,emenea 8n toate punctele,ec iunii A !6 pre,iunea e,te p! i 2ite#a 2 !. ;n ace,t ca#6 negli


15/41

Con,ider7ndu,e c( de$itul de luid 8n mi care e,te acela i6 eectul net al ace,tor or e e,te de a ridica lic4idul de la o cot( 41la cot( 4!6 re,pecti2 din cap(tul 1 8n cap(tul !.

Lucrul mecanic L eectuat a,upra ,i,temului de c(tre or a re#ultant( e,te dat( de=

p

1

A1

(l1 lucrul mecanic eectuat a,upre ,i,temului de c(tre or a de pre,iune

p1

A1 care depla,ea#( lic4idul dintrun element de conduct( ( l1

p2 A2 (l2 lucrul mecanic eectuat a,upra ,i,temului de c(tre or a de pre,iune

p2

A2 care depla,ea#( lic4idul dintrun element de conduct( ( l2

m g ( %1%2 ) e,te lucrul mecanic eectuat a,upra ,i,temului de c(tre or ele

gra2ita ionale pentru a ridica ma,a de lic4id de la ni2elul 4 1la ni2elul 4!.

;n,um7nd ace ti termeni ,e o$ ine un lucru mecanic L eectuat de ort a re#ultant(=

( $=p1

A1

( l1p

2 A

2 ( l

2m g ( %1%2 ) :.606/6.9

Deoarece ,a con,tatat c( 2olumul de lic4id din cap(tul 1 e,te acela i i 8n cap(tul ! al conductei6 re#ult( c(=

A1

( l1=A

2 ( l

2=m /p :.606/6/9

;nlocuind 8n rela ia lucrului mecanic ,e o$ ine=

( $=(p1p2 )m

m g (%1%2 ) :.606/609

Pentru ca#ul curgerii 8n conduct(6 unde 2ite#ele au o,t 218n cap(tul 1 i 2 !8n cap(tul !62aria ia energiei cinetice a elementului de luid e,te=

( * c=1

2

m v2

21

2

m v1

2

:.606/6


16/41

Acea,t( rela ie a o,t dedu,( de +ernoulli i a o,t aplicat( numai curgerii ,ta ionare a luidelor necompre,i$ile. Pentru luidele compre,i$ile6 ,e ine ,eama de energia intern( U pe ounitate de 2olum de luid. ;n ace,t ca#6 at7t energia intern(6 c7t i pre,iunea 2or depinde detemperatur(. De a,emenea6 pentru luide 27,coa,e6 c7nd apar or e de recare6 o parte din lucrumecanic apare ,u$ orm( de c(ldur( . ;n ace,t ca#6 ecua ia lui +ernoulli ,e ,crie=

1

2m v

2

21

2m v

1

2+Q=(p1p2 ) m

m g (%1%2 ) :.606/6>9

;n ecua ia lui +ernoulli to i termenii au dimen,iunea unei pre,iuni.

Pre,iunea p+ g % care e,te pre#ent( c4iar c7nd nu are loc curgere 92@: ,e nume te

pre,iune ,tatic( 6 iar termenul 0,5 m v2

,e nume te pre,iune dinamic(.

Deoarece ,ec iunile A 1 i A !au o,t ale,e ar$itrar6 re#ult( c( ecua ia de mai ,u, e,te2ala$il( pentru oricare din ,ec iunile conductei con,iderate anterior. ;n ace,t ca#6 ecua ia ,e poate e3prima a,tel= ,uma pre,iunilor ,tatice i dinamice6 la curgerea ,t ionar( a unui luid ideal e,te con,tant 8n orice ,ec iune a curentului de luid con,iderat6 adic(=

p+1

2 v

2+ g %=const . :.606/619

[Vasile Tisan-Utilaje n industria alimentar,volumul I, Editura Risoprin, ClujNapoca-!!" #

1.).). Pierderi de pre,iune la curgerea luidelor

Spre deo,e$ire de curgerea luidelor de,crie, anterior6 la curgerea luidelor reale aparurm8toarele ,itua ii=

conducta nu e,te rectilinie6 ci poate orma un tra,eu cu ,c4im$(ri de direc ie peretele conductei pre#int( a,perit( i pe partea interioar( udat( de luid ,ec iunea conductei ,e modiic( $ru,c6 apt ce determin( ormarea de #one cu linii de

current a c8ror orientare poate i perpendicular( pe a3a conductei6 produc7nd tur$ulen e927rte


17/41

p1p

2+1

2(v2

2v1

2 )+ g ( %1%2 )+*=0 :.60606.9

Pierderile de energie * la curgerea luidului prin conduct( pot i=

pierderi prin recare 9datorit( 27,co#it( i( luidului ce determin( recarea 8ntre ,traturi de

luid ,au 8ntre luid i peretele conductei: pierderi 8n re#i,ten ele locale 9o$,tacole datorate reducerii ,ec iunii6 ,c4im$(rii de

direc ie6 etc.:.

1.).-. Pierderea de energie prin recare la curgerea printro conduct(

"aloarea pierderilor de pre,iune prin recare depinde de dimen,iunile geometrice aleconductei 9diametru6 lungime6 rugo#itatea pere ilor conductei:6 de natura luidului 9den,itatea6

27,co#itatea: i de 2ite#a curentului de lic4id ,au ga#.A,upra luidului care ,e g(,e te la un moment dat 8n por iunea de conduct prin care curge

ac ionea#( urm(toarele or e=

or a de pre,iune p1 A +i p2 A a c(ror re#ultant( , p e,te 8ndep(rtat( 8n

,en,ul curgerii i are 2aloare=

p=(p1p2 ) A=( p d

2

4 :.606


18/41

-=

2

8

:.606


19/41

c tu$uri Pitotd du#e cali$ratee rotometre litometru.

) *ecanice cu= contoare umede u,cate anemometer ,au contoare rotati2e

- %idromagnetice= care utili#ea#( c7mpurile magnetice 8n e2aluarea de$itului ca urmare aldepla,(rii unor traductori/ Radiometrice cu = i#otopii radioacti2e ,au prin intereren a undelor0 Termice cu ir cald.

;n aar( de metodele 4idrodinamice6 celelalte metode nece,it( utili#area de traductoare ietalon(ri.

*etoda 4idrodinamic( ,e $a#ea#( pe c(derea de pre,iune la curgerea luidului pe,teo$,tacole.

*n= ( p v2

:.6069

[Vasile Tisan-Utilaje n industria alimentar,volumul I, Editura Risoprin, Cluj-Napoca-!!"#

CAP!(U( !!6

!.1. CLASIFICAREA PO*PELOR

olosind ener&ie potential -p. ,ion

Cu element "luid motor p. monte


20/41

p. elicoidale

p. periiale

Pompe p.cu pi,ton 9di,c ,i plun


21/41

;n indu,trie ,unt olo,ite un mare num(r i o mare 2arietate de pompe. Ace,te pompe pot icla,iicate dup( mai multe criterii. Unul dintre ele e,te cel al ,oluiei con,tructi2e. Conormace,tui criteriu 8nt7lnim urm(toarele tipuri de pompe=

Ori#ontale cu pi,ton6 cu un cilindru olo,ite pentru pomparea $otinei i a produ,elor

lic4ide6 pentru do#area produ,elor Ori#ontale cu pi,ton6 cu mai muli cilindri olo,ite pentru pomparea $otinei6 i aprodu,elor lic4ide6 pentru do#area produ,elor

7i)ura /6/6.Pomp+ centri"u)+ monoetajat+[6roiect Utilaje-6omp cu piston cu simplu e5ect-777%re&ielive%ro#

"erticale cu un pi,ton6 cu un cilindru6 olo,ite pentru pomparea $otinei i a produ,elorlic4ide6 pentru do#area produ,elor

Centriuge ori#ontale monoeta


22/41

7i)ura /6/6/ Pomp+ cu pistoane rotative[6roiect Utilaje-6omp cu piston cu simplu e5ect-777%re&ielive%ro#

Cu palete 9centriuge6 tur$ionare6 a3iale ,au elicoidale:

Cu rotor 9cu roi dinate6 cu melc6 cu palete:.

7i)ura /6/60 Pomp+ cu ro i din ate cu an)renare exterioar+ [6roiect Utilaje-6omp cu piston cu simplu e5ect-777%re&ielive%ro#

Din grupa a doua ac parte=

Pompele cu


23/41

7i)ura /6/6


24/41

tre$uie ,( repre#inte un pericol pentru per,onalul de de,er2ire6 dar tre$uie ,( ,e repare uor6 ,( ie,imple 8n e3ploatare6 montare6 ,( ie diri


25/41

unde= 9e,te producti2itatea pompei6

)m, : e,te randamentul mec4anic%

Puterea motorului electric ,e ,ta$ilete in7nd ,eama de e2entualele ,upra8nc(rc(ri6introduc7nd coeicientul Z=

&m.e&Z :06.609

Debitul pompeirepre#int( cantitatea de luid tran,portat( de pomp( 8n unitatea de timp.Cantitatea poate i e3primat( prin ma,a ,au 2olumul de luid6 ceea ce core,punde unui de$itma,ic6 re,pecti2e unui de$it 2olumic. ;n ca#ul pompelor ,e deo,e$ete un de$it real i unul

teoretic. Raportul dintre de$itul 2olumic real i cel teoretic deinete randamentul 2olumic alpompei=

[2,vt

,v

(3.1.4)

nlimea maxim de aspiraiee,te 8n uncie de 8n(lmea la care ,e poate monta racordulde a,piraie al pompei a( de ni2elul lic4idului.

Dac( ,e montea#( pompa la o di,tan( mai mare 9pe 2ertical(: dec7t 8n(limea ma3im( dea,piraie6 atunci uncionarea ei nu mai e,te po,i$il(. "aloarea ma3im( a 8n(limii de a,piraie ,edetermin( aplic7nd ecuaia lui +ernoulli= 8ntre punctual 1 ,ituat la ,upraaa lic4idului careurmea#( a i a,iprat i punctual ! ,ituat la intrarea 8n pomp(.

Dierena 24-2repre#int( c4iar 8n(limea de a,piraie0a%Alte caracteri,tici ,unt= 2ite#a;care la ,upraaa lic4idului e,te nul( energia ,peciic(E2 e,te de a,emenea nul(p4pre,iunea8n ,paiul de a,piraie ppre,iunea la intrarea 8n pomp(.A27nd 8n 2edere ace,te con,ideraiia$inem=

@!

1:9 !

!1 =+ pa E;pp&0

W

!ImN

X :?06.6=9

Dac( ,e 8mparte ecuaia la Qg ,e poate calcula 8n(limea ma3im( de a,piraie %a=


26/41

++=

&

E

&

;

&

p

&

p0

p

a !

!

!19ma3:

WmX :06.6>9

nlimea manometric6 Di,tana m(,urat( pe 2ertical( %!6 8ntre pompa i ni2elul p7n( lacare impinge lic4idul ,e numete 8n(limea de reulare i ,e notea#( cu %r. Di,tana 8ntre ni2elulde a,piraie i cel i cel de reulare e,te 8n(limea geometric( %g%a\%r i repre#int( pre,iunea,tatic( a lic4idului.

Se ,crie ecuaia lui +ernoulli ,u$ orma=

&

E

&

;;

&

pp

22&

E

0

p2

+

+

+== !:9

!

1

!

)1)

1)

(3.1.7)

Se o$,er2( c( toi termenii au dimen,iuni liniare. Raportul dintre energia ,peciic( E4 igreutatea ,peciic( ,e numete 8n(limea manometric( i ,e notea#( cu %. Ea cuprinde pe l7ng(

8n(limea geometric( de pompare %g6 8n(limea

&

pp0p

1)

=

nece,ar( ridic(rii pre,iunii

lic4idului6 8n(limea&

;;0

d!

!

1

!

) =

6 nece,ar( creterii energiei cinetice6 precum i 8n(limea

nece,ar( pentru a 8n2inge recarea&

E0

p

5

=

. :06.649

;n(limea manometric( % ,e m(,oar( 8n metri ai coloanei de lic4id pompat i e,te

8ntotdeauna mai mare dec7t 8n(limea geometric(.W Ga$or6 L.6 Ga$or6 D. V .pera*ii 1i utilaje nindustria c2imic 1i in&ineria mediului6 Editura de "e,t6 Timioara!@@0X

Sc4ema de pompare a lic4idelor cu a


27/41

Se olo,e,c notaiile=

D V diametrul pi,tonului6 8n m

F V aria pi,tonului6 8n m!

S V cur,a pi,tonului 9drumul parcur, de pi,ton 8ntre cele dou( po#iii e3treme:6 8n m

P@V pre,iunea la ,upraaa lic4idului a,pirat6 8n Ygm!

] V greutatea ,peciic( a lic4idului6 8n Ygm)

[6roiect Utilaje-6omp cu piston cu simplu e5ect-777%re&ielive%ro#

7i)606.6.Schema de pompare a lichidelor cu ajutorul unei pompe[6roiect Utilaje-6omp cu piston cu simplue5ect-777%re&ielive%ro#

).!. De,crierea pompelor 2olumetrice


28/41

Pompa cu pi,ton e o pomp( 2olumic(. Caracteri,tic pentru pompele 2olumice e,te pre#enaorganelor de 8nc4idere 9,upape6 clapete6 $iele6 etc.: care 8n timpul uncion(rii ,epar( ,paii6 8ninteriorul c(rora e,te depla,at lic4idul din camera de a,piraie 8n cea de reulare. De$itul ace,torpompe e,te determinat de dimen,iunile de ga$arit i turaia ar$orelui de antrenare6 8n,( nu depinddec7t 8n oarte mic( m(,ur( de pre,iune. Pre,iunea pe care o pot de#2olta ace,te pompe e,te

limitat( numai de re#i,tena mecanic( a elementelor componente i de puterea motorului deacionare. Denumirea de pompe 2olumice deri2( din principiul de uncionare care con,t( 8ndepla,area lic4idului dintro ca2itate 8n alta prin ec4i2alare de 2olume. [ere*, N% < Instala*ii dee=trac*ie, pompe, ventilatoare 1i compresoare n industria minier, Editura Te2nic, 3ucure1ti,4">%#

A2anta


29/41

7i)6 06.6.6.Schema pompei cu piston ac@ionat+ prin mecanism -iel+manivel+[C2i1iu, 'l% < .r&ane de ma1ini, Editura Te2nic, 3ucure1ti-4">A]

Fa( de pompele centriuge6 pompa cu pi,ton pre#int( urm(toarele a2anta4%#

).). Con,truc ia ,i unc ionarea pompei cu pi,to cu ,implu eect

Pompa cu pi,ton cu ,implu eect e,te ormat( din=

camera 9cilindrul: de pompare pi,tonul canalele de a,piraie i de e2acuare ,upapele de a,piraie i de e2acuare


30/41

,i,temul de acionarePompele cu pi,ton ,unt acionate de un cilindru cu a$ur6 de un motor electric cu reductor de

2ite#( ,au de o roat( de tran,mi,ie cu curea.

A,piraia i reularea lic4idului 8n pompa cu pi,ton cu ,implu eect6 7i)ura 0606. are loc la

micarea dute V 2ino a pi,tonului 1 8n cilindrul ! al pompei. La depla,area pi,tonului ,predreapta 8n ,paiul dintre capacul ) al cilindrului i pi,ton ,e ormea#( 2acuum.

Dierena de pre,iune 8ntre cilindru i recipient ace ca lic4idul ,( ,e ridice prin conducta dea,pirare i ,( a


31/41

Pistonul 7i)ura 060./e,te organul care preia ora lic4idului i lucrul mecanic pre,tat deace,ta6 pentru al tran,mite mai departe la $iel( i ar$ore cotit. ;n acelai timp6 pi,tonul tre$uie ,(a,igure etanarea a( de carter a camerei de ardere6 precum i e2acuarea cantit(ii importante dec(ldur( primit( de agentul motor.

7i)ura 0606/ Pistonul

Pi,tonul mai 8ndeplinete i rolul de g4idare a piciorului $ielei 8n cilindru6


32/41

piston eta#atLa alegerea materialului ,e cere 8ndeplinirea urm(toarelor condiii=

re#i,ten( la ,olicit(ri mecanice i termice 9cu ocuri termice repetate: coeicient redu, de ,c4im$ ,upericial de c(ldur( a( de ga#e pentru a prelua o cantitate

mai mic( de c(ldur( de la mediul din cilindru. ;n acelai timp ,e cere conducti2itate termic(pentru tran,miterea c(ldurii i o deorma$ilitate c7t mai redu,( pentru a ,e menine


33/41

a se&men*i de 5ont, cu e=pandor,unt compui dintrun ,egment de ont( o$inuit6cu ela,ticitate proprie6 c(ruia i ,e adaug( la monta< un e3pandor de oel de arc6 ce ,e interpune 8naa interioar( a ,egmentului i undul canalului.

$ se&men*i de 5ont cu e=pandoare 1i lamele de o*el= 8n unele ca#uri6 8n(limeaa3ial( a ,egmentului de ont( ,e micorea#(6 dierena de 8n(lime6 p7n( la l(imea canalului de

pe pi,ton6 complet7ndu,e cu lamele ,u$iri6 de @6- V @6M/mm6 conecionate din oel de arc.c se&men*i din lamele de o*el, cu e=pandoare= ac parte ,egmenii compui e3clu,i2din lamele de oel. *odul de di,punere 2aria#( de la ca# la ca#6 dup( ,copul de utili#are i dup(a$rica con,tructoare.

) se)men@i lamelari cu arcuire proprie= ac parte ,egmenii compui din lamele de oelproilate 8n orm( de arurie6 care ,e aea#( unele pe,te altele a,tel 8nc7t 8mpingerea radial( a,egmentului a,upra peretelui cilindrului ,e reali#ea#( prin propria arcuire e lamelelor.

- se)men@i sinteriza@i. Prin olo,irea ,egmenilor metaloceramici ,e urm(rete pe de oparte e2itarea operaiei de turnare a ontei6 iar pe de alt( parte6 reali#area unui material cu $unepropriet(i antiriciune.[Tampa, I% < (e&men*i pentru pistoane, Editura Te2nic, 3ucure1ti-4"@"#

;n igura ).).) e,te repre#entat( ,c4ematic o pomp( cu pi,ton cu ,implu eect.

Pi,tonul P e3ecut( o micare alternati2( 8ntre capetele de cur,( S 1 i S! . la micareapi,tonului din po#iia limit( S1,pre po#iia limit( S!6 8n cilindru ia natere o depre,iune. Datorit(ace,tui apt6 ,upapa de a,piraie A ,e de,c4ide permi7nd intrarea lic4idului din conducta dea,piraie 8n cilindru. A,piraia durea#( pe toat( perioada depla,(rii pi,tonului de la S 1 la S!. 8nmomentul 8n care pi,tonul ,a oprit 8n punctul limit( S!6 a,piraia 8ncetea#(6 iar cilindrul e,te plincu lic4id. Din ace,t moment pi,tonul 8i in2er,ea#( cur,a6 depla,7ndu,e de la S 1 la S!. datorit(pre,iunii create 8n lic4id de aciunea pi,tonului6 ,upapa de a,piraie A ,e 8nc4ide6 iar ,upapa dereulare R ,e de,c4ide6 permi7nd trecerea lic4idului 8n conducta de reulare6 dup( care ciclul ,erepet( din nou. Dup( cum ,e 2ede 8n igur(6 numai aa din ,t7nga a pi,tonului e,te acti2(6 pentruc( numai ea 2ine 8n contact direct cu lic4idul. Din acea,t( cau#( pompa ,e numete cu ,implueect. La ace,te tipuri de pompe6 8n cadrul unui ciclu au loc o ,ingur( a,piraie i o ,ingur(reulare.


34/41

7i)ura 06060 Pomp+ cu piston cu simplu e"ect

Pompa cu ,implu eect are o ,ingur( ,upap( de a,piraie i o ,ingur( ,upap( de reulare.De$itule,te pul,atoriu. [Burcanu, C%, anea, N% < 6ompe volumice, Editura Te2nic, 3ucure1ti-4"AD#

).-.E3ploatarea pompelor cu pi,ton

Pompele cu pi,ton ,e e3ploatea#a 8n conormitate cu in,truc iunile de e3ploatare indicate 8ndocumenta ie a,igur7ndu,e o ungere normal( i eliminarea pierderilor prin ,c(p(ri datorit( u#urilor ,au neetan eit( ilor.

;n 2ederea pornirii pompei6 ea tre$uie e3aminat( atent6 indep(rt7nd de pompa toate

o$iectele ,tr(ine6 2eriic7nd pre#en a uleiului 8n reductor la ni2elul nece,ar i de,c4i#7nd arm(turile de pe a,pira ie i reulare. Apoi ,e porne te electromotorul de antrenare6 ,e de,c4id )@ ro$ine ii de aeri,ire de pe corpul pompei6 p7n( c7nd acea,ta ,e amor,ea#(. Dac( manometrul de

reulare indic( 2aria ii e3ce,i2e de pre,iune6 pompa tre$uie oprit(6 pentru a ,e goli de apaacumulatorul 4idropneumatic. ;n timpul unc ion(rii pompei ,e au 8n 2edere urm(toarele=

a: ,e urmare,c indica iile manometrelor de pe a,pira ie i reulare i a termometrului $(ii de ulei6a27nd gri


35/41

CAP!(U( !V6

-.CALCULUL PO*PEI CU PISTO& CU SI*PLU EFECT

;n general6 calculul pi,toanelor la cilindrii de lic4id i la cei de a$ur e,te acelai. Camaterial pentru pi,toane ,e olo,ete onta6 iar uneori oelul turnat ,au or


36/41

&a-elul


37/41

Producti2itatea e,te o m(rime con,tant(6 care nu depinde de lu3 i de 8n(limea manometric( %[ 6avlov, K% %, RomanJov, 6% %, NosJov, '% '%, - E=erci*ii 1i proleme la cursul de procese 1iaparate din te2nolo&ia c2imic, Editura Te2nic, 3ucure1ti-4"@>#

"alori date=

De$itul6 !06000 lmin @6@!00 m)min

;n(limea de pompare6 4p 1@m

Diametrul pi,tonului6 d 10@mm @610 m

Cur,a pi,tonului6 , !@@mm@6!m

Greutatea ,peciic( relati2(6 g@6)

Pre,iunea 8n ca#an6 pc)6! atm

Pierderile de pre,iune6 pia16Mm i pir60m

Coeicientul de umplere6 cu@6)

[p@6

[t6e@6/.

Se calculea#( turaia i puterea motorului in,talat.

Din ormulele de mai ,u, i din ormulele urm(toarele6 re#ult(=

min [bS,n6 ,e g(,ete

n min[bS,

;n ace,t ca#=

S @6M/ b @610! @6@!@1 m!6

n @6-) @6/ b @6@!@1 b @6! 1!0 rotmin6

;n(limea de pompare ,e determin( cu ormula=

% P!V P1 ] \ %g\ 4p6 de aici re#ult(=

% )6! b 1@@@@ )@ \ 1@ \ 1@6) /)6M@ m6

Puterea nece,ar( la motorul pompei ,e calculea#( cu ormula=


38/41

& ] % 1@! [ G% 1@![ 6

De aici & @6-) b )@ b /)6M 0@ b 1@! b @6M! -6M 6

;n care @60- e,te randane$tul in,talaiei de pompare6 egal cu=

[pb [tb [m @6 b @6Mb @6) @60-

coeicientul de ,iguran( al puterii Z ,e alege 8n uncie de &.

&AB'(


39/41

1 %avrila, !6, Voica, N6 &ehnolo)ia de "a-rica@ie a ro@ilor din@ate pemaini unelte clasice i cu comand+ pro)ram, 'ditura &ehnic+,Bucureti, .;4/6

4 !nternet www.wikipedia.ro; Mere@, N6 !nstala@ii de extrac@ie, pompe, ventilatoare i compresoare

*n industria minier+, 'ditura &ehnic+, Bucureti, .;1.6.3 Mo)a, !6, $alea, V6 Utilaje i instala@ii *n industria chimic+ i

ra"in+rii, 'ditura Didactic+ i Peda)o)ic+, Bucureti, .;>


40/41

0 V pre,( continu(

M V ci,tern( de colectare

V pomp+ cu piston cu simplu e"ect de vehiculare a mustului

V ci,terne tampon

1@ V ,eparator centriugal

11 V ci,terne tampon

1! V pa,teuri#ator cu pl(ci

1) V ci,tern( metalic( termo,tat( pentru ermentare

1- V in,talaie rigoritermic(


41/41

7i)6AN86 . 6Schema "luxului tehnolo)ic de vini"ica@ie#- inerea mustului

Date post:	27-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	daniela-vin
View:	265 times
Download:	0 times

Proiect Final Utilaje

Documents