Головна

Процеси відцентрового віджиму виробів з тканин

Віджимання вологи з тканини в побутових пральних машинах є найскладнішою технологічною операцією, що визначає конструкцію машини. В середньому 1 кг сухої тканини захоплює до 2,5 кг води і залишкова вологість становить 200 ... 250%. В процесі віджиму ступінь вологості тканини необхідно довести до 55 ... 65%.

Процес відцентрового віджиму або центрифугування можна розділити на два етапи. Hа першому етапі видаляється волога, що знаходиться в основних і уточнив переплетеннях тканини, а також в проміжках між волокнами. Hа другому етапі видаляється волога, яка утримувалася в тканини за рахунок сил поверхневого натягу.

Після першого етапу центрифугування вологість тканини становить 110 ... 120%, після другого - 55 ... 65%. Дослідження показали, що для забезпечення залишкової вологості 110 ... 120% частота обертання барабана повинна становити 350 ... 400 об / хв, а для досягнення 55 ... 65% необхідно збільшити частоту обертання барабана до 1000 об / хв. Для того, щоб розвинути таку частоту обертання і забезпечити стійкість машини необхідно або значно збільшити масу машини і застосувати м'яку систему підвіски, або використовувати спеціальні способи виходу на режим віджиму із заданою частотою. Це пояснюється тим, що маса вологої тканини розподіляється в барабані нерівномірно і при великих значеннях частоти обертання виникають великі значення відцентрової сили, яку необхідно компенсувати.

Для компенсації виникає при віджиманні відцентрової сили переважно використовувати спеціальні способи, наприклад, переривчастий режим ( "інтерсвінг"). Переривчастий режим - це спосіб віджимання, що складається з декількох простих фаз віджиму, що перериваються в часі для забезпечення рівномірного розподілу маси тканини уздовж обичайки барабана. Часто застосовують також лінійний віджимання з плавним лінійним підвищенням частоти обертання і ступінчастий віджимання з різним числом ступенів та їх рівнів. Кожен з видів віджиму має свої модифікації для різних типів тканин. У деяких пральних машинах для кращої розкладки тканини в барабані віджимання починається при повному обсязі злитої воді.

У сучасних пральних машинах передбачено кілька програм віджиму: від простої до складної. При перевищенні амплітуди вібрацій спрацьовує датчик вібрацій і дає сигнал на зупинку з подальшим переходом на іншу програму віджиму. Таким чином робиться перебір всіх програм, поки не відбудеться рівномірна розкладка і віджимання. Якщо перебір всіх закладених програм не забезпечує виходу на задану частоту віджиму, в бак заливається вода і робиться спроба зробити правильну розкладку білизни. Якщо і це не дає результату, на індикаторі з'являється сигнал оператору про необхідність провести розкладку тканини вручну.

2.4. Гідромеханічні процеси в барабанних пральних машинах

Основним робочим органом побутових пральних машин барабанного типу є перфорований барабан, що обертається, в який поміщається обробляється білизна. Механічний вплив полягає в тому, що вироби при обертанні в барабані піднімаються за рахунок відцентрових сил на певну висоту і під дією сили тяжіння падають в розчин, набуваючи в момент удару об розчин і обечайку барабана максимальну кінетичну енергію. Після цього вироби проходять через розчин, знову піднімаються на певну висоту, і цикл переміщення тканини виробів в обертовому барабані повторюється. Інтенсивність механічної дії залежить від кінетичної енергії, що повідомляється масі тканини, отже, залежить від діаметра барабана, рівня води в баку, частоти обертання барабана, розміру і числа гребенів [4].

Розглянемо динамічні процеси переміщення тканини в обертовому барабані.

Барабан пральної машини (рис. 1) є основним елементом, що здійснює гідромеханічне вплив на тканину виробів і забезпечує функціональні показники пральної машини: якість прання, полоскання, віджимання і ступінь зносу тканини.

Розрахунок розмірів і частоти обертання барабана виробляється при наступних задаються параметри [4]:

m - Маса завантажується тканини виробів в сухому вигляді, кг;

uс - Питомий об'єм змоченою тканини виробів, м3/кг;

kс - Коефіцієнт завантаження барабана змоченою тканиною виробів;

;  (1)

k - Коефіцієнт довжини барабана:

;  (2)

kgRб - Коефіцієнт відцентрового прискорення, який визначається відношенням відцентрового прискорення на радіусі барабана, вираженого в м/с2, до прискорення сили тяжіння g= 9,81 м / с2:

;  (3)
;  (4)

де nб - Частота обертання барабана (об / хв).

Величина відцентрового прискорення на радіусі барабана дорівнює добутку квадрата кутової швидкості обертання барабана wб (Рад / сек) на радіус барабана Rб (М).

Оптимальні значення коефіцієнта відцентрового прискорення kgRб визначені в результаті експериментальних і теоретичних досліджень і знаходяться в межах 0,75 ?0,82 [4].

Значення маси завантажується тканини виробів m регламентується вимогами вітчизняних [3] і міжнародних стандартів.

Величина питомої обсягу змоченою тканини виробів uс вимірюється експериментально, наприклад, в мірній барабані і залежить від виду тканини. Для виробів з бязі uс знаходиться в межах 0,0075 ± 0,0005 м3/кг [5].

Оптимальні значення коефіцієнта завантаження барабана kс , При яких забезпечується нормований рівень якості прання (показник отстіриваемості), визначені в результаті експериментальних досліджень і теоретичних розрахунків [5] і знаходяться в межах kс = 0,6 ? 0,7.

 Мал. 1 - Розрахункова схемабарабана: Dб - Діаметр барабана, Lб - Довжина барабана; Vз- Обсяг завантаження барабана змоченою тканиною виробів; Fз - Площа завантаження; hз - Висота завантаження; Vб - Обсяг барабана.

Величина коефіцієнта завантаження барабана характеризує ступінь завантаження обсягу барабана змоченою тканиною виробів. Наприклад, якщо kс = 0,65, то це означає, що барабан заповнений змоченою тканиною виробів на 65%. При ступеня заповнення барабана більше 70% спостерігається погіршення якості прання внаслідок перезаполненія барабана.

Величина коефіцієнта довжини барабана k , Що визначається відношенням довжини барабана до його діаметру, знаходиться зазвичай в межах k = 0,55 ? 0,60, а для вузьких пральних машин k = 0,35 ? 0,45.

Розрахунок оптимальних геометричних розмірів барабана побутових пральних машин проводиться за наведеними нижче формулами.

Значення діаметра і радіуса барабана розраховуються при відомих значеннях завантажується граничної маси виробів m і питомої обсягу змоченою тканини виробів uс. Обсяг заповнення барабана змоченою тканиною виробів дорівнюватиме:

Vз = M ?uс.  (5)

З малюнка 1 видно, що для розрахунку коефіцієнта завантаження справедливо співвідношення (6):

,  (6)
  .  (7)
     

На основі співвідношень (5), (5) і (7) можна отримати рівність (8):

.  (8)

Зі співвідношення (8) можна отримати рівняння для розрахунку Dб (М):

.  (9)

Як показує аналіз рівняння (9), діаметр барабана є функцією чотирьох чинників:

.  (10)

Верхні межі коефіцієнтів kc ? 0,7иkL <0,6визначаються нормованими значеннями показників якості прання. Якщо прийняти значення uс = 0,0075 м3/ Кг, kc = 0,65 і kL= 0,6, то рівняння для розрахунку діаметра і довжини барабана прийме спрощений вид:

,  (11)
.  (12)

Ступінь заповнення барабана можна розрахувати з рівняння:

.  (13)

Для практичних інженерних розрахунків ступінь заповнення барабана можна визначити за виміряним значенням висоти заповнення hз:

.  (14)

Кутова швидкість обертання барабана (рад / с) обчислюється зі співвідношення:

.  (15)

Число оборотів барабана за хвилину:

.  (16)

Число гребенів в барабані можна визначити за формулою (21):

.  (17)



Основне прання виробів з тканин | Теоретичні основи процесів миття посуду

Процеси дросселирования в капілярних трубках | Процеси тепло-і масообміну в теплоізоляційних матеріалах | Властивості тканин і забруднень | Властивості синтетичних миючих засобів | процес прання | ПРОЦЕС Полоскання | ПРОЦЕС ВІДЖИМУ | ПРОЦЕС СУШІННЯ | Типи сушильних машин | Попереднє прання виробів |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати