Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
расчет оборудования и тепловой баланс при экстр...docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
40.9 Кб
Скачать
  1. Объем дозы, мл 25…250

  2. Точность дозы, % +/-0,5

  3. Производительность, доз/ч. 1200…3700

  4. Напряжение питания, В 380

  5. Потребляемая мощность, к Вт 2

  6. Габариты, мм 2000*1500*1500

  7. 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:

  1. Производительность, пачек/ч. 3600

  2. Длина картонной пачки, мм 70…220

  3. Ширина картонной пачки, мм 40…120

  4. Высота картонной пачки, мм 18…120

  5. Максимальный размер инструкции, мм 220*240

  6. Минимальный размер инструкции, мм 120*90

  7. Напряжение питания, В 220

  8. Потребляемая мощность, кВт 1,2

  9. Давление сжатого воздуха, МПа 0,5…0,7

  10. Габариты, мм 2650*1400*1300

  11. 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:

  1. Емкость, л 500

  2. Высота, мм 900

  3. Диаметр, мм 960

  4. Диаметр горловины, мм 300

  5. 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:

  1. Грузоподъемность, кг 1000

  2. Габариты, мм 800*800*4000

  3. 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:

  1. Объем реактора, 1 м3

  2. Внутренний диаметр, мм 800

  3. Толщина стенки, мм 8

  4. 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.охл. 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+ r2ст/ 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.