Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
nachinaem_pisat (8).docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
334.31 Кб
Скачать

2.11 Розрахунок ємності для хересування Основним апаратом, у якому проводиться бродіння виноматеріалу під дією хересних дріжджів, є вертикальна ємність для зброджування об’ємом 35 м3.

2.11.1 Загальна характеристика

  • матеріал - нержавіюча сталь AISI 304 SB;

  • вертикальний, циліндричний, на ногах h = 600 мм - 6 шт;

  • Діаметр - 3027 мм; висота циліндричної частини - 4750 мм; загальна висота - 5900 мм;

  • вага - 1800 кг.

Комплектація:

  • дно верхнє конусне ;

  • дно нижнє конусне;

  • люк верхній Ø 400 мм з клапаном;

  • люк нижній еліптичний;

  • терморубашка h = 500 мм;

  • термометр;

  • електронне табло для підтримування температури;

  • рівнемір;

  • мішалка пропелерного типу;

  • пробовідбірний кран;

  • вхід / вихід парціальний DN50 з краном одноклапанним;

  • декантер DN50 на вхід / вихід парціальний;

  • вихід тотальний DN50 з краном одноклапанний.

2.11.2 Розрахунок основних параметрів

Иофе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии.–Л.: Химия, 1991.–352 с.

Розраховуємо об’єм ємності за формулою:

,

де - виробнича програма на рік , кг ;

- час циклу ферментації , год ;

– вміст вихідної речовини у кінцевій, кг/ ;

- коефіцієнт втрат продукту під час ферментації , = 0,9 - 0,95 % ;

- коефіцієнт заповнення ( 0,5 - 0,9 ) ;

- час експлуатації ємності в рік , год. .

  1. = 15000 дал/рік;

  2. зрахуємо час експлуатації ємності:

= (365 – 269) 2304 год. 6456

  1. Розраховуємо час одного циклу:

  2. Визначаємо кількість циклів за рік :

=2304 / 960=2,4 цикла 6,75

  1. Визначаємо потужність за 1 цикл : ,

= 15000 / 2,4= 6250 кг/цикл

  1. Визначаємо реакційний об’єм ферментера:

= ,

- вміст початкової сировини в кінцевому продукті, 79 ;

приймаємо 0,9; = 0,9.

= 2222,22 / 79 0,9 0,9 = 34,72

Об’єм стандартного сировиготовлювача – 35

Розрахуємо кількість сировиготовлювачів: z = 15,23 / 16=0,97 ~ 1 шт.

При Кз = 0,9 робочий об’єм = 0,9 35 = 31,5

Розрахунок витрат на перемішування

1) Знайдемо висоту циліндричної частини за формулою: H = Vц / F, де F - площа перерізу ємності по внутрішньому діаметру, ;

– внутрішній діаметр ємності, приймаємо 2800 мм. F = 0,785 = 0,785 ∙ 2,8 = 6,31 H = 30 / 6,31 = 4,75 м

2) Розрахуємо параметри мішалки. В апараті використовують шестилопасну турбінну мішалку.

Співвідношення діаметра мішалки до діаметра апарата повинно становити

де - внутрішній діаметр апарату, 2900 мм. - діаметр мішалки, мм.

, тоді діаметр мішалки 800 мм.

- висота лопасті мішалки;

3) Розрахуємо кількість оборотів мішалки. Для перемішування виноматеріалу рекомендується окружна швидкість мішалки w = 7 м / с.

n = =7/3,14 0,8 = 2,8 об/с,

приймаємо n .

4) Потужність мішалки на перемішування:

N =

де - густина середовища, кг/ ; n і - число обертів і діаметр мішалки;

Критерій потужності залежить від інтенсивності перемішування, що характеризується відцентровим критерієм Рейнольдса:

Re = / = 1078 3 (0,8 = 131200

По графіку залежності = f (Re) обираємо =1 для пропеллерної мішалки.

N = 1 1078 ∙ = 9069 Вт

5) Розрахуємо потужність валу мішалки:

,

де ∑k - сума коефіцієнтів, що враховують наявність внутрішніх пристроїв;   - коефіцієнт для апаратів без перегородок, 1,25; - коефіцієнт висоти рівня рідини в апараті; N - потужність, що витрачається на перемішування, Вт;

h - ККД валу мішалки, 0,9.

= =0,8 ∙ 2,271=1,8168 м

= 0,791

1,25 ∙ 1,2 ∙ 0,791∙ (9069+1)/0,9=11,9 кВт

6) Визначаємо потужність з урахуванням втрат на тертя сальників валу та редуктора, КПД двигуна :

= = 11,9 1,15/0,8 = 17,1 кВт

7) Визначаємо сумарну потужність: ,

= 0,2 3,68 = 0,74 кВт

17,1+0,74 ∙ 1,15 = 17,951 кВт

8) Товщина стінки апарата розраховується за формулою:

S = ) + С,

де S - товщина стінки, мм; - розрахунковий внутрішній тиск в апараті, Н/ ; - внутрішній діаметр сировиготовлювача, мм; - коефіцієнт міцності зварного шва в поздовжньому напрямку, 0,9; - допустима напруга на розтяг, Н/ ;

С - надбавка на знос до розрахункової товщині стінки = мм.

= П∙τ =0,2 ∙ 18 = 3,6 мм, =0,8 мм ; =0,5 мм.

С = 3,6 + 0,8 + 0,5 = 4,9 мм

Знайдемо товщину стінки:

= Р + =0,2 + 0,0228 = 0,3128

, = g H = 1028 ∙ 9,81 ∙ 2,271 = 22835,4 = 0,0228 МПа

S = (0,3128 ∙ 2900/2,3 ∙ 0,9 ∙ 115) = 3,8 мм.

S= + C = S = 3,8 + 4,9=8,71 мм.

Приймаємо товщину стінки рівною 10 мм.

Робимо перевірку проведених розрахунків: S - C / D ≤ 0,1,

10 - 4,9/3600 = 0,0014 ≤ 0,1.

Отже, міцність стінки ємності не порушується.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]