Министерство образования и науки Республики Казахстан

Лекции по дисциплине

«Оборудование биотехнологии»

Лекция 2. Классификация оборудования в биотехнологии, особенности технологии. Скорость кинетики и скорость продукта в оборудовании

Разработал: доцент Еренгалиев А.Е.

Семей 2015

Л. 02. Классификация оборудования биотехнологии, особенности технологии микробиологических производств.

Используемое в биотехнологии оборудование, классифицируется на соответствующие группы по ряду основных признаков. К таким признакам относятся.

1. Характер воздействия на обрабатываемый материал, либо сырье или продукт.

2. Структура рабочего цикла машины или аппарата.

3. Степень механизации и автоматизации.

4. Принцип сочетания в технологическом потоке.

5. Функциональное (производственное) назначение.

I. По характеру воздействия на обрабатываемый продукт оборудование делится на три группы:

• а) машины, т.е. оборудование, в котором на материал оказывается механическое воздействие без изменения свойств самого материала (т.е. изменяется только форма и размеры продукта, например при измельчении, дроблении или резании);

• б) аппараты, т.е. оборудование, в котором на материал оказывается физико-химические, биохимические и тепловые воздействия в результате чего изменяются большинство свойств сырья и даже агрегатное состояние (т.е. изменяется вязкость, плотность, структура и т.д. например, при выпарке, концентрации, экстракции, сушке и т.п.);

• в) агрегаты или оборудование, в котором на материал оказываются все виды воздействия.

II. По структуре рабочего цикла оборудование делится на две группы:

• а) оборудование периодического действия;

• б) оборудование непрерывного действия.

III. По степени механизации и автоматизации оборудование делится на три группы:

• а) простые рабочие машины и аппараты (т.е. оборудование, в котором выполняется одна технологическая операция, например дробилка, мешалка, сепаратор и т.п. выполняют, несмотря на свою в некоторых случаях конструктивную сложность только одну технологическую операцию):

• б) машины полуавтоматы (т.е. оборудование, в котором имеется несколько рабочих органов выполняющих несколько технологических операции и в котором требуется участие рабочего для выполнения некоторых контрольных функций).

• в) машины автоматы (т.е. оборудование, в котором также имеется несколько рабочих органов выполняющих несколько технологических операции в автоматическом режиме и в котором не требуется участие рабочего).

IV. По принципу сочетания в потоке

• а) отдельные машины и аппараты;

• б) агрегаты или комплексы;

• в) комбинированные и автоматизированные виды оборудования (это прежде всего поточно-механизированные линии)

Машины и аппараты отличаются друг от друга по структурной форме. Машина, как правило, состоит из трех частей:

• рабочего органа установленного внутри рабочей камеры;

• передаточного механизма, передающего движение рабочему органу;

• и источника движения, т.е. двигателя.

Таким образом, в машине обработка сырья происходит в результате преобразования в движение механической работы двигателя.

В аппарате обработка сырья происходит под влиянием движущей силы или разности потенциала процесса.

Под движущей силой процессов понимается разность:

• давлений – для гидродинамических;

• температур – для тепловых;

• плотностей – для процессов разделения жидких неоднородных сред;

• концентраций – для массообменных;

• сил – для механических процессов (измельчения, дробления и резания).

Аппарат по своей структурной форме может состоять:

• из рабочей камеры

• и рабочих органов.

Двигательный и передаточный механизмы могут

• либо вообще отсутствовать,

• либо выполнять какие-то вспомогательные функции.

Например,

• в распылительной сушилке основной процесс сушки происходит под влиянием разности температур горячего воздуха и жидкого сырого продукта.

• Распыливание же жидкости происходит с помощью быстровращающегося диска, который приводится во вращение от двигателя и передаточного механизма.