
- •Выбор оборудования и расчет процесса охлаждения в производстве настойки
- •Потребляемая мощность, кВт 1,5
- •Габариты, мм 1690*745*1362
- •Масса, кг 720
- •Габариты, мм 1500*900*800
- •Масса, кг 150
- •Емкость, м3 1,2
- •Емкость, м3 1
- •Емкость, м3 1
- •Толщина стенки реактора, мм 8
- •Габариты, мм 2000*1500*1500
- •5. Потребляемая мощность, кВт 0,5
- •6. Габариты, мм 1620*950*1188
- •7. Масса, кг 250
- •Потребляемая мощность, кВт 1,2
- •Габариты, мм 2650*1400*1300
- •Масса, кг 1500
- •10.2 Расчет и выбор вспомогательного технологического оборудования
- •Масса, кг 17
- •Габариты, мм 800*800*4000
- •Масса, кг 150
- •11. Тепловые расчеты
Объем дозы, мл 25…250
Точность дозы, % +/-0,5
Производительность, доз/ч. 1200…3700
Напряжение питания, В 380
Потребляемая мощность, к Вт 2
Габариты, мм 2000*1500*1500
Масса,кг 900
УМО. 7.2 Маркировка флаконов
Маркировка производится на системе для этикетирования цилиндрических флаконов (ООО «Аквакультура», г. Москва).
Технические характеристики:
1. Производительность, этикет./ч. 1000…6000
2 .Высота этикетки, мм 10...145
3. Максимальная длина этикетки, мм 300
4. Напряжение питания, В 220
5. Потребляемая мощность, кВт 0,5
6. Габариты, мм 1620*950*1188
7. Масса, кг 250
Производительности автомата для маркировки согласована с производительностью установки розлива и укупорки.
УМО. 7.3 Упаковка флаконов в индивидуальные пачки с инструкциями
Выбираем скоростной автомат для упаковки флаконов в картонную пачку PBI 15 (ООО «Ролстек», г. Москва).
Технические характеристики:
Производительность, пачек/ч. 3600
Длина картонной пачки, мм 70…220
Ширина картонной пачки, мм 40…120
Высота картонной пачки, мм 18…120
Максимальный размер инструкции, мм 220*240
Минимальный размер инструкции, мм 120*90
Напряжение питания, В 220
Потребляемая мощность, кВт 1,2
Давление сжатого воздуха, МПа 0,5…0,7
Габариты, мм 2650*1400*1300
Масса, кг 1500
Производительность автомата согласована с производительностью системы по маркировке.
10.2 Расчет и выбор вспомогательного технологического оборудования
ВР. 3.2 Измельчение сырья; ВР.3.3 Просеивание сырья; ТП.5 Экстракция (загрузка)
На стадиях измельчается и просеивается 148,32 кг. Сырье на измельчение приходит в емкости. Объем бина с учетом насыпной массы сырья: 148,32/300=0,46м3=460 л.
Используется емкость пластиковая ЭВЛ 500 на колесах (ООО «База промышленной тары», г. Санкт-Петербург), с дыхательным встроенным клапаном и дозированной системой подачи продукта.
Технические характеристики:
Емкость, л 500
Высота, мм 900
Диаметр, мм 960
Диаметр горловины, мм 300
Масса, кг 17
Для загрузки в измельчающее устройство и перколятор используется подъемник (ООО «Limitec», Германия), который поднимает и переворачивает емкость. Из емкости сырье поступает дозировано в загрузочное окно.
Технические характеристики:
Грузоподъемность, кг 1000
Габариты, мм 800*800*4000
Масса, кг 150
11. Тепловые расчеты
Настойка после экстрагирования подается на отстаивание, которое происходит в течение 2-х суток при температуре 8-10 ºС. В качестве хладоносителя используется 20% водный раствор пропиленгликоля с температурой -6 ºС.
Охлаждение пропиленгликолем имеет повышенную вторичную безопасность при нарушении циркуляции хладоносителя, техногенных катастрофах, промышленных авариях и ошибках персонала. Перевод охладителей на раствор пропиленгликоля не требует доработок в системе циркуляции. При переходе от воды или рассола к пропиленгликолю необходимо только очистить систему от кальциевых осадков и хлоридов. Правильная чистка системы и контроль гликольного раствора обеспечат безопасную работу.
Характеристики оборудования:
Объем реактора, 1 м3
Внутренний диаметр, мм 800
Толщина стенки, мм 8
Поверхность теплообмена, м2 2,5
Определение количества теплоты и времени процесса
В отстойник поступает настойка валерианы в количестве 866,87 л с температурой 20ºС, которая охлаждается до 8 ºС подачей раствора пропиленгликоля с температурой -6 ºС.
Количество теплоты на охлаждение среды в аппарате:
Qохл= Gохл. ср.*Сохл. ср.*(tн - tк),
где Gохл. ср. – масса охлаждаемой среды, кг;
Сохл. ср. - удельная теплоемкость охлаждаемой среды, кДж/(кг*К);
tн – температура охлаждаемой среды в начале процесса, ºС;
tк - температура охлаждаемой среды в конце процесса, ºС;
При охлаждении теплоту, отдаваемую аппарату, можно не учитывать, так как это способствует процессу охлаждения.
Удельная теплоемкость охлаждаемой среды в аппарате: Сохл. ср = Св*(1-х), где Св – удельная теплоемкость воды, кДж/(кг*К); х – массовая концентрация действующих веществ в настойке, поступающей на отстаивание, %.
Сохл. ср = 4,180*(1-0,43)=2,383 кДж/(кг*К);
Q= 797,52*2,383*(20-8)=22805,88 кДж.
Продолжительность процесса охлаждения (τ, ч.):
τ=Q*103/(F*k*∆tср),
где F – поверхность теплообмена, м2;
k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К);
∆tср – средняя разность температур, ºС.
∆tср = (∆tб - ∆tм)/ln(∆tб /∆tм),
г
20 ̊С 8 ̊С
де ∆tб и ∆tм - большая и меньшая разность температур, ºС.
-6 ̊С -2 ̊С
∆tб =26 ºС ∆tм =10 ºС
∆tср = (26-10) /ln(26/10)= 16, 67 ºС.
Поверхность теплообмена (F, м2) равна 2,5 м2.
Примем коэффициент теплоотдачи со стороны охлаждающего агента α1=455 Вт/(м2*К); коэффициент теплоотдачи от жидкости к жидкости α2=1600 Вт/(м2*К); термические сопротивления со стороны охлаждающего агента r1= 1,72*10-4 м2*К/Вт, со стороны настойки r2= 1,72*10-4 м2*К/Вт. Корпус аппарата выполнен из нержавеющей стали, коэффициент теплопроводности λст = 17,5 Вт/(м2*К).
Ориентировочное значение коэффициента теплопередачи составит:
К=1/(1/ α1+ r1+ r2+σст/ λст+1/ α2);
К=1/(1/455+1,72*10-4+1,72*10-4+0,008/17,5+1/1600)=276 Вт/(м2*К)
Продолжительность процесса охлаждения:
τ=22805,88*103/(2,5*276*16,67)=1982,72 с.=0,6 ч.
Однако, после того как мы охладили раствор, нам необходимо поддерживать в нем температуру 8-10 ºС в течение не менее 48 часов. В этот период «холодная энергия» будет расходоваться только на компенсацию тепла поступающего через изоляцию. Принимаем Qпотерь равным 10% от Qохл, но с учетом времени
22805,88*103*10% потери тепла в течение 0,6 часа
Qпотерь 48 ч
Qпотерь= 2280,588*103*48\0,6=182 447,04*103
Q= Qпотерь + Qохл Q=182 447,04*103+2280,588*103= 184727,648*103
Определение количества 20% водного раствора пропиленгликоля.
Количество 20% раствора пропиленгликоля, необходимое для охлаждения, Gхлад, кг:
Gхлад= 184727,648*103/(Cв*(tср.вых. – t1)),
где tср.вых. – средняя температура хладагента на выходе, ºС;
t1 – температура хладагена на входе, ºС;
t2 – температура теплоносителя на выходе, ºС.
tср.вых. = ∆ tср*lnA+ t1;
А=( tк - t1)/( tк - t2);
А = (8-(-6))/(8-(-2))=1,4;
tср.вых. = 16,67*ln1,4+(-6)=-0,33 ºС;
Gхлад= 184727,648*103/(4,180*103 * (-0,33+6))=7697,99 кг.
Следует учесть, что использование специального хладоагента осуществляется по замкнутому циклу, хладоагент нагревается при использовании, направляется на охлаждение и затем вновь поступает для поддержания температуры в рубашку отстойника.