2. Гідромеханічні процеси обробки виробів в рідкому середовищі

При циркуляції білизни та миючого розчину в робочій ємності пральної машини виникають поверхневі сили тертя і відповідні сили опору, які протидіють руху виробів в рідині. Сили тертя, діючи на поверхневі забруднення виробів, сприяють їх зсуву та видаленню в розчин.

Циркуляцію розчину відбувається під дією гідравлічного силового імпульсу, що передається збудником (лопатною мішалкою, барабаном та ін.) рідкому середовищу. При цьому виникає течія рідини, її турбулізація, вона швидше рухається відносно виробів, що приводить до інтенсифікації масообмінних процесів.

Циркуляцію розчину в пральних машинах типу ПМ, ПМР та ПМН забезпечують за допомогою активатора, що обертається, а в машинах типу ПМА – методом перевалювання (перелопачування) білизни гребенями (лопатками) всередині перфорованого барабану при його обертанні.

При роботі (обертанні) активатора пральної машини виникає трьохмірна течія з домінуючою коловою складовою швидкості, яка приблизно на порядок перевищує середнє значення як радіальної, так і осьової складової.

Структура потоків, створених активатором, залежить від:

- конструкції активатора;

- способу установки активатора  в робочій ємності;

- від конструкції ємності.

Чим ближче встановлений активатор до дна ємності, тим менша нижня циркуляційна зона. Рідина, що відкидається активатором в радіальному напрямку, поблизу стінок ємності змінює напрямок руху на осьовий, рухається доверху, а наближуючись до поверхні рідини, повертається і рухається вниз по центральній частині ємності (рис. 1). При цьому створюється циркуляційний потік з переважно радіально-осьовим рухом

Циркуляційні потоки в барабані пральної машини, що схематично представлені на рис. 2, характеризуються насосним ефектом, тобто об’ємом циркулюючої рідини за одиницю часу, який визначає інтенсивність процесу переходу забруднень в розчин.

Швидкість складного руху рідини, що виникає при обертанні барабану можна розкласти на тангенціальну (по дотичній до кола, що описується виступаючими кінцями виробів та гребенів, які рухаються), радіальної (вздовж радіуса обертання) та осьової (вздовж осі обертання) складових. Ці складові знаходяться в різному співвідношенні. Основні складові руху рідини – тангенціальна та радіальна, осьова в порівнянні з ними є незначною.

Після прання виконують видалення рідини з виробів шляхом віджимання. В процесі віджимання з матеріалу видаляють тільки капілярну рідину, що найменше пов’язана з ним.

В побутових пральних машинах використовують наступні методи віджимання:

- віджимання пресуванням (ПМР);

- віджимання в полі відцентрових сил (ПМН, ПМА).

Віджимання пресуванням полягає в тому, що на зовнішню поверхню матеріалу виробу, наприклад, з початковою вологістю 200-250% механічним шляхом передається тиск. Рідина, що знаходиться в порах виробу, під дією зовнішнього стискаючого навантаження і внаслідок деформації матеріалу, яке характеризується зміною його об’єму, знаходиться під внутрішнім тиском. В результаті рідина проникає крізь пори матеріалу та виходить на його відкриту поверхню, звідки видаляється. Вологість матеріалу при цьому понижується.

В пральних машинах типу ПМР використовують, як правило, спосіб віджимання валковою парою (рис. 3).

Віджимання виробів пресуванням поступається перед ефективністю відцентрового віджимання.

Віджимання рідини з виробів в полі відцентрових сил проводиться в центрифугах (ПМН) та в барабанах (ПМА) пральних машин.

Центрифуга складається з ротора (барабана) 1 з перфорованою обичайкою і нерухомим кожухом 2 , що оточує ротор. Вироби 3, що підлягають віджиманню, завантажуються через отвір у кожусі і роторі. При обертанні ротора і появі поля відцентрових сил на матеріал виробів і рідину діє відцентрова сила, під дією якої рідина відокремлюється від виробів і виділяється через перфоровану стінку ротора центрифуги або барабана (ПМА).