Расчет барабана сепаратора Сепараторы служат для разделения компонентов жидких смесей (эмульсий) по их плотности. Например, молоко, поступающее в сепаратор, разделяется в нем под действием центробежного поля на жир (сливки) и обезжиренное молоко (обрат). Рабочим органом сепаратора является барабан (рисунок 2), вращающийся с большой угловой скоростью. Внутри барабана находится пакет тонких конических вставок (тарелок), которые интенсифицируют процесс разделения рабочей жидкости. Нижняя цилиндрическая часть с днищем (как одно целое) является корпусом, а верхняя коническая — крышкой, которая центрируется по внутренней поверхности корпуса посадкой на конус. Крышка фиксируется на корпусе кольцом с бортом на внутренней стороне. Кольцо соединяется с цилиндрической частью корпуса посредством трапецеидальной (или прямоугольной) резьбы. Герметичность соединения достигается установкой прокладки. 
Рисунок 2 — Барабан сепаратора: 1 — корпус; 2 — кольцо; 3 — крышка; 4 — прокладка; 5 — пакет тарелок; А–А и Б–Б — опасные сечения Возникающие при вращении барабана центробежные силы вызывают достаточно высокие напряжения в составных частях барабана. Основной частью барабана является корпус, состоящий из цилиндрической обечайки и днища. Каждый из этих элементов в первом приближении может быть рассчитан отдельно без учета краевого эффекта у мест сопряжения. Цилиндрическая обечайка в рабочем состоянии будет подвержена действию радиальных инерционных сил, вызванных вращением массы самой обечайки и массы рабочей жидкости, находящейся в барабане. Давление, оказываемое вращающейся жидкостью на обечайку (крышку и днище) барабана,  , (22)
где ж — плотность рабочей жидкости, кг/м3; w — угловая скорость вращения барабана, рад/с; R — радиус внутренней цилиндрической поверхности обечайки, м; R1 — радиус внутренней цилиндрической поверхности жидкости, м; — линейная скорость жидкости у внутренней поверхности цилиндрической обечайки, м/с; — степень заполнения барабана жидкостью. Как видно < 1, но при расчете сепаратора можно принимать = 1. Давление жидкости в барабане во время работы сепаратора может достигать достаточно больших значений. Например, в барабанах больших молочных сепараторов оно превышает 2 МПа. Окружное нормальное напряжение в обечайке в случае, когда радиальным напряжением можно пренебречь, складывается из напряжений, возникающих от давления жидкости и сил инерции массы обечайки:  , (23)
|
