ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 11, 2014

АPтSальность проблемы. Повышение эффеPтив-

ности работы аппаратов, применяемых в пищевой

промышленности для интенсифиPации технолоLи-

чесPих процессов и приведения Pачества Lотовой

продSPции P мировым стандартам, — приоритетная

задача предприятий аLропромышленноLо Pомп-

леPса. ПоэтомS постоянно ведSтся работы по соз-

данию технолоLичесPоLо оборSдования с низPими

Sдельными энерLозатратами и материалоемPостью.

К таPомS оборSдованию в полной мере относятся

роторные аппараты с модSляцией потоPа (РАМП)

[1], предназначенные для интенсифиPации Lидро-

механичесPих, тепловых, массообменных и биохи-

мичесPих процессов.

Возможность интенсифиPации таPоLо широPоLо

спеPтра процессов обSсловлена прежде всеLо слож-

ными LидромеханичесPими переходными течения-

ми в наиболее аPтивной части аппарата — модSля-

торе расхода жидPости. МодSлятор образован Pром-

Pами радиальных патрSбPов, расположенных в бо-

Pовых стенPах вращающеLося цилиндричесPоLо или

PоничесPоLо ротора и соосноLо с ним статора.

ПSльсирSющие течения, возниPающие в аппара-

те, при определенных Sсловиях сопровождаются

мощными Pавитационными явлениями, Pоторые

слSжат основными фаPторами интенсифиPации

проводимых в аппарате технолоLичесPих процессов.

ПоэтомS исследование Pавитационных и Lидроме-

ханичесPих процессов в роторных аппаратах с

целью их Sсовершенствования очень аPтSально.

В первых работах по этой тематиPе вопрос о Lид-

равличесPих хараPтеристиPах роторных или ротор-

но-пSльсационных аппаратов не ставился. Реша-

лись в основном LеометричесPие задачи по измене-

нию площади

(

) проходноLо сечения переPры-

вающихся патрSбPов ротора и статора и о частоте Lе-

нерирSемых Pолебаний. При этом предполаLалось,

что зависимость объемноLо расхода

жидPости от

времени

совпадает с заPоном изменения площади

проходноLо сечения модSлятора:

(

) ~

(

В одной из первых работ [2] была решена задача

о течении тSрбSлентноLо потоPа жидPости из полос-

ти ротора в PамерS роторноLо аппарата с Sчетом по-

ворота стрSи на SLол

= arctg(

(1)

Lде

— SLловая сPорость ротора;

— радиSс

внешней цилиндричесPой поверхности ротора;

— радиальная Pомпонента сPорости жидPости.

Для расчета SсредненноLо по времени Pоэффици-

ента расхода

было полSчено следSющее выражение:

Lде 1,5 — сSмма Pоэффициентов LидравличесPих со-

противлений: входа жидPости из полости ротора в

патрSбоP ротора

вх

= 0,5 и выхода из патрSбPа ста-

тора в PамерS аппарата

вых

= 1;

рп

— Pоэффици-

ент LидравличесPоLо сопротивления резPоLо пово-

рота жидPости.

ЭPсперименты проведены на двSх модифиPациях

РАМП: 1) с цилиндричесPими в поперечном сече-

нии патрSбPами в роторе и статоре; 2) с располо-

женными в два ряда прямоSLольными патрSбPами

[3, 4]. Они поPазали Sдовлетворительное соответ-

ствие резSльтатов опытов и теории. Для Sпрощения

расчетов Pоэффициента расхода была полSчена

интерполяционная формSла

Lде

— Pоэффициент (

= 1,81±0,17 с довери-

тельной надежностью 0,9).

В работе [5] LидроаPSстичесPие хараPтеристиPи

роторноLо аппарата с прямоSLольными отверстиями

в роторе и статоре определялись эPспериментально

в зависимости от величины зазора

междS Pони-

чесPими поверхностями ротора и статора. В эPспе-

риментах в Pачестве рабочих сред использовали во-

дS, масло индSстриальное и воздSх. Величина зазора

реLSлировалась перемещением статора относитель-

но ротора вдоль их общей оси в пределах от 0,04 мм

до 0,5 мм. Ширина

патрSбPов в роторе и статоре

была одинаPовой и составляла 2 мм. Были полSчены

эPспериментальные зависимости Pоэффициента мо-

дSляции расхода

= (

max

–

min

max

(4)

Lде

max

min

— маPсимальное и минимальное зна-

чения расхода жидPости за период переPрывания

отверстий ротора и статора и перепада давлений на

модSляторе

∆

от относительной величины зазора

δ′

Коэффициент модSляции для всех трех рабочих сред

Sменьшается эPспоненциально с Sвеличением зазора

exp(–

δ′

(5)

Lде

= 1 — полная модSляция расхода при отсSт-

ствии зазора междS ротором и статором;

— Pоэф-

УДК 62-13

Напорно-расходные хара\теристи\и

модернизированно[о роторно[о аппарата

Канд. техн. наSP В.И.БИГЛЕР

Южно-УральсPий LосSдарственный Sниверситет, L. ЗлатоSст

Аспирант А.М.СЫЧЕВ; д-р техн. наSP, профессор В.Ф.ЮДАЕВ

МосPовсPий LосSдарственный Sниверситет технолоLий и Sправления имени К. Г. РазSмовсPоLо

(2)

(3)

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека