
- •1. Викладення технологічного процесу
- •2. Призначення та галузі використання амілосубтиліну
- •3. Описання та обґрунтування використання інокулятору із механічним перемішуванням
- •4.Технічна характеристика інокулятора
- •5. Конструктивний розрахунок інокулятору
- •4.1. Розрахунок параметрів апарату:
- •4.2 Розрахунок перемішуючих пристроїв
- •4.3. Розрахунок потужності перемішуючого пристрою
- •4.4 Розрахунок кількості теплоти
- •4.5.Розрахунок коефіцієнту тепловіддачі
- •4.6 Розрахунок часу, якій потрібен для перемішування
- •4.7. Тепловий баланс. Розрахунок поверхні теплообміну
- •6. Техніка безпеки та охорона праці
- •7. Охорона навколишнього середовища
- •Список використаної літератури
4.Технічна характеристика інокулятора
Апарат призначено для інокулювання посівного матеріалу.
Робочий об’єм, 3,5 м3.
Тип перемішуючого пристрою –мішалка шестилопатева.
Кількість мішалок 1.
Кількість відбивних перегородок 2.
Частота обертання вала мішалки, 3 с-1.
Потужність електродвигуна 15 кВт.
8. Габаритні розміри:
- діаметр 1800 мм;
_ висота 2270 мм.
9. Маса 11377,93 кг.
5. Конструктивний розрахунок інокулятору
4.1. Розрахунок параметрів апарату:
Номінальний об’єм інокулятору заданий в умові [7]:
,
тоді, згідно методичних рекомендацій приймаємо коефіцієнт заповнення φ=0,7.
Приймаємо
[16] розмір
внутрішнього діаметра ферментеру:
.
Висота корпуса апарата На=5880 мм.
Розраховуємо днище апарату. Висоту еліптичної частини днища розраховуємо за формулою [16]:
м.
Оскільки еліптичні днища є стандартними виробами, то за ГОСТ 6533-78 знаходимо решту конструктивних розмірів днища апарату:
h1 = 40 мм = 0,04 м – висота основи еліптичного днища;
Fвнд = 3,74 м2 – внутрішня поверхня еліптичного днища;
Vдн = 0,862 м3 – об’єм еліптичного днища;
sд = 10 мм = 0,01 м – товщина стінки еліптичного днища.
Для даного апарату обрано товщину стінки s = 10 мм.
Повна висота днища апарату [16]:
Повний об’єм реактора Vп розраховуємо за формулою [2]:
звідки знаходимо об’єм циліндричної частини апарату [5]:
Висота циліндричного апарату [16]:
де Fпер – площа перерізу по внутрішньому діаметру, що розраховується за формулою [16]:
Тоді:
Загальна висота апарату без приводу, без штуцерів, без опор складає [16]:
Для даного апарату стандартна рубашка має площу теплообміну:
F = 12,0 м2.
Її висота складає Нруб=2,1м [16].
4.2 Розрахунок перемішуючих пристроїв
Для розрахунку обираємо відкриту турбінну мішалку, оскільки вона забезпечує найкраще перемішування середовища, та задовольняє всі необхідні вимоги.
Стандартні параметри відкритої турбінної мішалки [1]:
де dм – діаметр мішалки, hм – висота лопаті мішалки, h – висота від днища
до верхньої грані лопаті мішалки, l – ширина однієї лопаті мішалки, b – відстань між внутрішньою стінкою та краєм мішалки
,
де ζм –критерій опору.
Знайдемо діаметр турбінної мішалки:
Обираємо стандартну мішалку з діаметром : dм = 450 мм
Приймаємо що висота мішалки :
Відстань мішалки до днища :
Довжина лопаті мішалки :
Величина окружної швидкості визначається за формулою[ 16]:
Для того, щоб з’ясувати, чи необхідне встановлення відбиваючих перегородок, розрахуємо глибину воронки:
Критерій Рейнольдса :
Параметр
Г:
де Нр – висота поживного середовища в ферментері: Нр = 1,63 м.
Параметр Е:
де
=8,4
як стандартний параметр турбінної
мішалки [15];
z – кількість мішалок на валу: z=1;
За такого значення Е при Г>4, згідно номограми знаходимо значення параметра В: В=9;
Глибина воронки в апараті без відбиваючих перегородок:
Допустима глибина воронки:
Оскільки,
hв>
hдоп
то
необхідно
встановити відбиваючі перегородки.
Розрахуємо ширину перегородок по формулі: