Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО "Тульский государственный университет"
Кафедра "Технологические системы пищевых и перерабатывающих производств"
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Раздел "Технологическое оборудование для дозирования, фасовки и упаковки готовой продукции"
Методические указания по выполнению
курсового проекта
Под редакцией А.С. Горелова
Тула 2009
Раздел 1
РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ МОЙКИ БУТЫЛОК
1.Технология мойки и разновидности бутыломоечных машин.
Мойка бутылок осуществляется в моющем растворе каустической соды /NaOH/ с добавками кальцинированной соды /Na2CO3/, тринатрийфосфата /Na3PО4 /, калгона /NaPO3/. Концентрация моющего раствора 0,3-3%. Температура моющего раствора tо<85o.
В бутыломоечных машинах производится:
- отмачивание засохших загрязнений ( 4-10 мин.),
- ударное воздействие струй моющих жидкостей (20-60 сек.),
- ополаскивание.
Бутыломоечные машины классифицируются на:
- барабанные, цепные, бесцепные и ротационные,
- щеточные, шприцевальные и отмочно-шприцевальные,
- с равномерным и прерывистым движением транспортера.
На рис.1 изображена наиболее распространенная принципиальная схема цепной отмочно-шприцевальной машины с прерывистым движением транспортера.
На схеме:
1-транспортер с кассетами для бутылок,
2-загрузочный стол,
3,4- отмочные ванны,
5,6- шприцы и обмывочные трубы для обработки моющим раствором,
7,8- шприцы и трубы для обработки водой,
9- стол выгрузки.
2.Расчет бутылкомоечной машины (бм)
Кинематический цикл БМ
,
-
количество гнезд в кассете для бутылок,
– производительность
БМ.
– время
выстоя,
– время
движения транспортера.
Габариты и объем
отмочных ванн (рис. 1):
,
,
– время
отмачивания в первой ванне (примем
= 65о ,
=3 мин.)
– время
отмачивания во второй ванне (примем
= 80о ,
=1 мин.)
– шаг
бутылок в кассете,
=85 мм,
– шаг
кассет,
=125 мм,
,
-
высота бутылок,
Количество рядов шприцев и труб для моющего раствора:
– время
шприцевания и обмыва моющим раствором
(примем
=80о
,
=10сек.)
Количество рядов шприцев и оросительных труб для воды:
– время
шприцевания и обмыва водой( примем
= 35о ,
=10 сек.)
Расход воды на шприцевание
[м³/с],
-
коэффициент расхода воды,
=0,65,
-
площадь отверстия шприца, диаметр
отверстия
= 2,5 мм,
=0,2
МПа - давление воды,
=
103
кг/м3
– плотность воды,
– количество
шприцев,
Расход воды на ополаскивание из оросительных труб
[м3/с],
.
Общий
расход воды на шприцевание и ополаскивание
Удельный
расход воды на одну бутылку
[м3/бут.].
Для
современных БМ
10-3
м3/бут.
Уравнение теплового баланса БМ
,
– количество
теплоты вносимое и уносимое с бутылками.
Расход теплоты на нагрев бутылок
[Дж/с]
– масса
бутылки,
0,5 кг,
– теплоемкость
стекла,
=0,84*103
Дж/кг град,
,
- начальная и конечная температура
бутылки.
=7oС, =10oС
,
– количество теплоты, вносимое и уносимое
с водой.
Расход теплоты на нагрев воды:
[Дж/с],
=
4,1868*103
Дж/кг ·град,
=35o
С,
=6oС.
– количество
теплоты, вносимое с греющим паром:
[Дж/с],
– удельный
расход пара при установившемся режиме
работы,
-
энтальпия пара,
= 2716*103
Дж/кг.
-
количество теплоты, уносимое с конденсатом
пара,
,
=
418,68*103
Дж/кг
– потери
теплоты в окружающую среду,
Таким образом,
[кг/с].
Единовременный расход теплоты пара на нагрев щелочи перед началом работы БМ:
,
,
=65oС,
=80oС
,
= 6oС.
Единовременный расход теплоты пара на нагрев воды перед началом работы БМ:
[Дж],
– объем
водяного бака,
,
1,5м3.
Единовременный
расход пара (пар конденсируется до
)
[кг].
Общий расход пара за две смены:
Удельный расход пара на тысячу бутылок
Плотность
пара при
=2,5
атм,
= 1,367 кг/м3.
Произвести расчет по вариантам:
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Производительность, бут./ час |
1100 |
1300 |
1500 |
1700 |
1900 |
2400 |
2800 |
3000 |
3200 |
3600 |
4000 |
Гнезд в кассете , m |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
11 |
12 |
14 |
14 |
16 |
16 |
Объем бутылки, л |
0,25 |
0,7 |
0,25 |
0,5 |
0,7 |
0,5 |
0,25 |
0,7 |
0,25 |
0,7 |
0,5 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
4400 |
4800 |
5200 |
5600 |
6000 |
6400 |
7000 |
9000 |
9800 |
11000 |
12000 |
14000 |
15000 |
16000 |
17 |
18 |
18 |
20 |
22 |
23 |
26 |
27 |
29 |
31 |
32 |
32 |
33 |
34 |
0,25 |
0,7 |
0,5 |
0,25 |
0,7 |
0,25 |
0,7 |
0,5 |
0,25 |
0,7 |
0,5 |
0,25 |
0,5 |
0,7 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
2600 |
2900 |
3400 |
3800 |
4200 |
4600 |
5000 |
5400 |
5800 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
12 |
14 |
14 |
16 |
16 |
17 |
18 |
19 |
21 |
0,5 |
0,5 |
0,25 |
0,7 |
0,5 |
0,25 |
0,7 |
0,5 |
0,25 |
0,7 |
0,5 |
0,25 |
0,7 |
0,5 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
6600 |
8000 |
9400 |
10000 |
12000 |
12000 |
17000 |
18000 |
19000 |
20000 |
22000 |
24 |
27 |
28 |
30 |
32 |
32 |
35 |
36 |
37 |
38 |
40 |
0,5 |
0,25 |
0,7 |
0,5 |
0,25 |
0,7 |
0,25 |
0,5 |
0,7 |
0,25 |
0,5 |
Габарит бутылок
-
Емкость, л
0,25
0,5
0,7
Диаметр, мм
56
62
70
Высота, мм
195
285
290