
- •1 Техніко-економічне обгрунтування методу виробництва
- •2 Технологічна частина
- •2.1 Характеристика кінцевого продукту
- •2.2 Хімічний склад виноградних вин
- •2.3 Характеристика сировини та допоміжних матеріалів
- •2.4 Характеристика біологічного об’єкту
- •2.4.1 Біологічна схема виробництва
- •2.5 Гідропневматична принципова схема технологічного процесу
- •2.6 Опис технологічного процесу
- •2.6.1 Одержання хересних виноматеріалів
- •2.6.1.1 Приймання винограду
- •2.6.1.2 Подрібнення
- •2.6.1.3 Освітлення сусла
- •2.6.1.4 Гіпсування
- •2.6.1.5 Бродіння
- •2.6.1.6 Переливання
- •2.6.1.7 Кріплення
- •2.6.1.8 Еголізування
- •2.6.1.9 Оклеювання
- •2.6.1.10 Фільтрування
- •2.6.1.11 Нагрівання
- •2.6.2 Хересування виноматеріалів
- •2.6.2.1 Внесення дріжджів
- •2.6.2.2 Витримування у бочках
- •2.6.2.3 Оклеювання
- •2.6.3 Витримування
- •2.6.4 Розливання
- •2.6.5 Закупорювання
- •2.6.6 Закладання пляшок на колекціонування
- •2.7 Опис запропонованої зміни в технології
- •2.8 Контроль виробництва, стандартизація та сертифікація продукції
- •2.8.1 Техно-хімічний та мікробіологічний контроль
- •Санитарно-микробиологический контроль объектов окружающей среды и пищевых продуктов с основами общей микробиологии: Учебное пособие
- •2.8.2 Стандартизація та сертифікація продукції
- •2.9 Виробничі розрахунки виробництва білого кріпленого вина
- •2.9.1 Продуктовий розрахунок
- •2.9.2 Розрахунок допоміжних матеріалів
- •2.9.3 Тепловий баланс
- •2.10 Розрахунок та вибір технологічного обладнання
- •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
- •2.11.2 Розрахунок основних параметрів
- •2.12 Енергозабезпечення та енергозбереження
- •2.12.1 Розрахунок витрати пари
- •2.12.2 Розрахунок витрат холоду
- •2.12.3 Розрахунок витрат електроенергії
- •2.13 Водозабезпечення
- •2.14 Відходи виробництва
- •4. Будівельна частина
- •4.1 Виробничі приміщення
- •4.2 Компонування обладнання
- •4 Економічна ефективність проекту
- •4.1 Розрахунок виробничої потужності проектованого виробництва
- •4.2 Розрахунок поточних витрат (собівартості)
- •4.3. Визначення ціни й обсягу реалізації продукції
- •4.4. Розрахунок інвестиційних (капітальних) витрат.
- •4.4.1. Розрахунок вартості обладнання.
- •4.4.2 Розрахунок вартості будинків і споруджень.
- •4.5 Показники ефективності проектованого виробництва.
- •5 Охорона праці та навколишнього середовища
- •5.1 Загальні питання охорони праці
- •5.2 Організація управління охороною праці на підприємстві
- •5.4 Промислова санітарія
- •5.4.2 Метеорологічні умови
- •5.5 Вентиляція
- •5.6 Освітлення
- •Цех виноматеріалів: геометричні розміри приміщення 25 х 20 х 6 м. Застосовуються світильники нсп - 23, лампи люмінесцентні лб – 80.
- •5.11 Пожежна безпека
- •5.12 Охорона навколишнього середовища
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. .
= 15000 дал/рік;
зрахуємо час експлуатації ємності:
=
(365 – 269)
2304 год.
6456
Розраховуємо час одного циклу:
Визначаємо кількість циклів за рік :
=2304
/
960=2,4
цикла
6,75
Визначаємо потужність за 1 цикл :
,
=
15000
/
2,4=
6250 кг/цикл
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.