Насосы и трубопроводы для перемещения мезги, сусла и вина

Для перемещения мезги, сусла, виноматериалов, дрожжей спиота и готового вина применяют насосы. В виноделии используют насосы поршневые, винтовые и центробежные.

Поршневые насосы ВПМН-10, НП-М, ВПМН-20 и ПМН-28 а также винтовые насосы 1В12/5В и 1В20/5В являются универсальными и могут быть использованы как для перекачки мезги, так и для перекачки сусла, дрожжей, виноматериалов и вин. Другая группа поршневых насосов - Н-13, Н-21 и Н-21М. В основном предназначена для перекачки сусла и вина. Центробежные насосы используются для перекачки виноматериалов и вин, а некоторые типы этих насосов - и для перекачки сусла.

Поршневые насосы

Подача одноцилиндрового поршневого насоса (в м³/ч) определяется по формуле

где i - кратность действия насосов (у насосов простого действия i = 1, у насосов двойного действия i = 2);

k_m - коэффициент, учитывающий влияние штока (для насосов одинарного, тройного и дифференциального действия k_m = 1; для насосов двойного и четверного действия

где d - диаметр поршня; d₀ - диаметр штока);

η₀ - коэффициент подачи (0,9);

F - площадь поршня, м²;

S - ход поршня, м;

n - число двойных ходов поршня в минуту.

Мощность, потребляемая насосом (в кВт), определяется по формуле

Q - подача насоса, м³/ч;

H - напор, м;

ρ - плотность перекачиваемого продукта, кг/м³;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

η - к. п. д. насосов (0,5-0,7).

Таблица 96. Техническая характеристика поршневых насосов

Насос Н-21Ф отличается от ранее выпускавшегося насоса Н-21 безрамным исполнением. Производительность насоса Н-21Ф регулируется в пределах от 0 до 10 м³/ч. Насос ВПН-10/20 является новым вариантом модернизации насоса Н-21 и имеет более высокую производительность.

Изготовители: насосов Н-13М, Н-21Ф и ВПМН-10 - Тбилисский машиностроительный завод им. С. Орджоникидзе; насосов ВПН-10/20 (Н-21М) Некрасовский машзавод; насосов Н-ПМ и ВПМН-20 - Симферопольский завод винодельческого оборудования; насоса ПМН-28, - Тбилисский машзавод им. 26 комиссаров.

Центробежные насосы

Мощность, потребляемая насосом, подсчитывается по той же формуле, что и для поршневых насосов. Коэффициент полезного действия насоса принимается по каталогу или паспорту. Он зависит от конструкции насоса и условий работы. Для ориентировочных расчетов его можно принимать равным от 0,4 (при перекачке суспензий) до 0,8 (при перекачке воды и других чистых холодных жидкостей).

Зависимость между подачей насоса Q и напором Н определяется по графику, помещаемому в каталогах и паспортах для каждого типоразмера насоса (рис. 13).

Рис. 13. Характеристика работы центробежных насосов

При изменении частоты вращения вала насосов его подача Q развиваемый напор Н и потребляемая мощность меняются в следующей зависимости

Допускается следующая высота всасывания центробежных насосов для воды с различной температурой:

Изготовители: Насосов Н-НМ3, ВЦН-10 и ВЦН-20 - Новороссийск завод пищевого машиностроения; насоса К-610 - предприятия ГДР.

Таблица 97. Техническая характеристика центробежных насосов

Таблица 98. Техническая характеристика центробежных насосов молочной промышленности, применяемых на винзаводах

Одновинтовые (героторные) насосы

Таблица 99. Техническая характеристика одновинтовых насосов

Изготовитель - Кишиневский механический завод.

Рис. 14. Схема насоса 1В12/5В: 1 - всасывающий патрубок; 2 и 5 - штуцера; 3 - винт; 4 - обойма резиновая; 6 - патрубок нагнетательный; 7 - корпус; 8 - электродвигатель; 9 - карданный вал; 10 - сальник; 11 - рама с тележкой

Шланги, трубопроводы и запорная арматура

Для перемещения мезги, сусла, виноматериалов и вин применяются резинотканевые шланги и стационарные трубопроводы (эмалированные, стеклянные, пластмассовые). Резиновые шланги изготовляются из пищевой резины и разделяются на всасывающие (приемные) и напорные (нагнетательные).

Расчет трубопроводов. Расход жидкости (в м³/ч) определяется из уравнения

где d - внутренний диаметр трубы, м;

v - скорость движения жидкости (в м/с); может быть принята в следующих интервалах: для вина 0,5-2,0, для сусла 0,5-2,5, для мезги 0,5-1,5.

Напор, необходимый для движения жидкости по трубам, слагается из геометрической высоты подъема жидкости Н_г (определяемой измерением от уровня жидкости в питательном сосуде до высшей точки нагнетательной линии) и напора h

Величина h определяется по формуле

где h_тp - потери напора на преодоление трения жидкости о стенки трубы;

h_м.с - потери напора на местные сопротивления в кранах, на поворотах и переходах;

h_v - потери напора на сообщение жидкости скорости.

Основные размеры напорных резинотканевых шлангов (рукавов) по ГОСТ 8318-57 (при рабочей температуре от -35 до +50°С)

Резина внутреннего слоя шлангов не должна содержать вредных для организма человека веществ, придавать продукту посторонний запах и привкус. При перекачке 95,5%-ного спирта-ректификата набухание не должно быть более ±2% (по массе).

Таблица 100. Характеристика резинотканевых всасывающих шлангов (рукавов) с металлическими спиралями по ГОСТ 8496-57 (при рабочей температуре от -35 до +40°С)

Примечание. Длина рукава 4-8 м.

Таблица 101. Характеристика стеклянных трубопроводов

Стеклянные трубы поставляются в комплекте с фасонными стеклянными деталями к ним (отступами, отводами, калачами, тройниками прямыми и переходными, переходами).

Таблица 102. Характеристика винипластовых труб

Стеклянные трубы по ГОСТ 8894-58 выпускаются длиной 1,5-3,0 м Гомельским стекольным заводом им. М. В. Ломоносова, Константиновским стеклозаводом им. Октябрьской Революции и Буганским стеклозаводом.

Винипластовые трубы выпускаются длиной от 1 до 3 м с гладкими концами. Трубы хорошо поддаются распиловке, токарной обработке, сверлению. При нагреве до 180-200°С они легко изгибаются и свариваются.

Рис. 15. Приварной фланец

Таблица 103. Размеры эмалированных труб с приварными фланцами

Внутренняя (рабочая) поверхность труб, покрытая стеклоэмалью, способна выдерживать воздействие среднеагрессивных сред пищевых производств (растворов солей, фруктово-ягодных соков, пива, вина, ликеро-водочных изделий и др.).

Трубы укомплектовываются переходами, отводами и тройниками, внутренняя часть которых покрыта стеклоэмалью.

Изготовитель - Смелянский машиностроительный завод.

Таблица 104. Характеристика бронзовых соединительных втулок для резинотканевых шлангов

Изготовитель - Новороссийский завод пищевого машиностроения.

Таблица 105. Характеристика муфтовых латунных кранов (рабочее давление - 8-10 кгс/см²; 0,8 - 1 МПа)

Проходные сальниковые латунные краны применяются для жидкостей при температуре до 100°С.

Бронзовые краны предназначены для установки на стеклопрововодах. Завод-изготовитель - Новороссийский завод пищевого машиностроения (табл. 106).

Таблица 106. Характеристика фланцевых бронзовых кранов

Эмалированные краны применяются в агрессивных средах при температуре средах от -15 до +100°С (табл. 107). Защитное покрытие - кислотостойкая эмаль. Краны могут применяться в средах большинства минеральных (исключая плавиковую) и органических кислот и солей, сухих газов, органических веществ, пищевых продуктов и др.

Изготовитель - кролевецкий арматурный завод.

Таблица 107. Характеристика шаровых эмалированных кранов (рабочее давление - 10 кгс/см²; 1 МПа)

Таблица 108. Размеры запорных диафрагмовых эмалированных вентилей по ГОСТ 9660-66

Вентили применяются на трубопроводах для различных агрессивных сред при температуре от -15 до +120°С. Защитное покрытие - кислотостойкая эмаль.

Могут применяться в средах большинства минеральных (исключая плавиковую) и органических кислот и солей, сухих газов, органических веществ, пищевых продуктов и др.

Изготовитель - кролевецкий арматурный завод.

Таблица 109. Техническая характеристика арматуры дубовой тары

Изготовитель - Новороссийский завод пищевого машиностроения.