Файл: Курсач.doc

Δt = (Δt н- Δt к)/2.3 lg,

Δt=(28-23)/2,3lg28/23=5/0.196=2,5 ºС.

Коэффициент теплопередачи от массы к воде, Вт/м²×град:

к =,

где α1– коэффициент теплоотдачи от массы к стенке внутренней трубы, Вт/м2×град;

α2 – коэффициент теплоотдачи от стенки внутренней трубы к охлаждающей воде, Вт/м2×град;

λ - коэффициент теплопроводности материала труб теплообменника для стали 58, Вт/м2×град;

δ - толщина стенки трубы, м d = 0,004м.

Критерий Рейнольдса для массы, протекающей по внутренней трубе:

Re =w × d /ν ,

где d – внутренний диаметр трубы, по которой течет масса, м;

w - скорость течения массы по трубе, м/с;

ν - коэффициент кинематической вязкости массы, м×с/м2.

Re =0,081*0,18/0,7*=2082806

W=4*Vм/3600*1024*2π*d²=4*6931,2/3600*1024*2*3,14*0,081²=0,18 м/с

Критерий Нуссельта определяется следующим образом:

Nu=*=0,008*=61,64*0,05=3,16,

Где Pr=μ*l/λ=0,7*/2,4=0,001 Вт/м*К,

Λ=0,3*=0,3=2,4 Вт/м*К,

Μ=1/(0,19/м1+0,81/м2)=1/(0,19/342+0,81/18)=1/0,0456=2,19

μ=υ*ρ=0,7**1024=0,0007 Па*с,

где – см – теплоемкость массы, равная 3,64 кДж/кг*К;

ρ – плотность, кг/м³,

М – средняя молекулярная масса жидкости,

М1 м2 – молекулярные массы мальтозы и воды.

=0,62*1,36*7724,1*0,063=410,94,

Re=w*dэ*ρ/μ=0,18*0,275*1024/0,0007=72411,4

dэ==(0,18²-0,089²)/0,089=0,275м ,

где dн – наружный диаметр внутренней трубы,м;

D – внутренний диаметр наружной трубы, м;

dэ-эквивалентный диаметр кольцевого сечения трубы теплообменника, м. тогда К=Вт/м²*град

Техническая характеристика теплообменника (при одноступенчатом вакуум-охлаждении)

Тип “Труба в трубе” Т-203011

Поверхность, м² 72

Диаметр труб, мм 89 х 4;188 х 4

Количество, шт 1

33. Насос

Производительность насоса рассчитываем следующим образом:

G=1,6*0,8/12=0,1м³/ч

Техническая характеристика насоса:

Тип ОНВ – 1-0

Производительность, м³/ч 0,7

Мощность электродвигателя, кВт 1,1

Длина, мм 955

Ширина, мм 250

Высота, мм 300

Давление, МПа 0,5

Диаметр, мм 50

34.Емкость для ферментов

Принимаем 2 емкости со следующими техническими характеристиками:

Объем, м3 1,6

Мощность установленного электродвигателя, кВт 1,5

Частота вращения мешалки, об/мин 50

Масса, кг 1112

Габаритные размеры, мм 2800 х 1962 х 1660

35. Емкость для антисептика

Принимаем емкость со следующими техническими характеристиками:

Объем, м3 0,24

Масса, кг 191

Габаритные размеры, мм 1600 х 985 х 780

36. Насос

Производительность насоса G=8*0,75/12=0,5 м³/ч

Принимаем насос со следующими техническими характеристиками:

Тип ОНЦ-1-12,5/20-ОХ

Производительность, м ³/ч 12,5

Давление, МПа 0,2

Мощность электродвигателя, кВт 2,2

Длина, мм 420

Ширина, мм 298

Высота, мм 360

Диаметр патрубка, мм 35

37.Маточник для размножения посевной культуры дрожжей

Маточник предназначен для выращивания чистой культуры дрожжей, применяемых при сбраживании сусла. Объем маточника принимают равным 20% от объема дрожжанки. Устанавливают в дрожжевом отделении.

Аппарат цилиндрической формы со съемной эллиптической крышкой и приваренным эллиптическим днищем. Снабжен рубашкой, в которую подается пар при стерилизации сусла и вода для последующего охлаждения сусла. В верхней крышке предусмотрен люк диаметром 500мм. Снабжен патрубками и гильзами, необходимыми для ввода и отвода сред, участвующих в процессе, и установки приборов контроля за параметрами.

Маточник изготавливается с соотношением диаметра к высоте 1:1. Рабочий объем при коэффициенте заполнения 0,7 должен составлять 1-1,5% от объема среды в головном бродильном аппарате.

Техническая характеристика маточника для размножения дрожжей

Общий объем, м³ 2,2

Принимаем диаметр маточника 600 мм, тогда

Высота цилиндрической части маточника 1.4 D=600*1.4=840мм

Высота конусной крышки 0,1*D=0.1*600=60мм

Высота конусного днища 0,14*D=0.14*600=84 мм.

Общая высота маточника:

840+60+84=984мм

39. Мерник серной кислоты

Мерник серной кислоты, используемой для подкисления сред в бродильном отделении, имеет цилиндроконическую форму и снабжен плоской крышкой. Для замера дозируемой среды установлен указатель уровня, к которому при монтаже аппарата крепится рейка с делениями. Аппарат снабжен патрубками для ввода кислоты и отвода воздуха из нее.

Техническая характеристика мерника серной кислоты

Общий объем, м³ 0,625

Рабочий объем, м³ 0,5

Диаметр, мм 400

Высота цилиндрической части, мм 500

Масса без продукта, кг 95

40.Дрожжевой аппарат

Предназначен для размножения дрожжей, передаваемых затем в возбраживатель. Рабочая часть аппарата имеет змеевик, который используется для подачи в него греющего пара при стерилизации среды с последующей подачей воды для охлаждения стерилизованного сусла. Аппарат снабжен штуцерами для подвода и отвода сред, участвующих в процессе работы.

Общий объем аппарата принимается равным 25-30% объема дрожжегенератора. Конструктивные решения дрожжевого аппарата рассчитываются, исходя из соотношения диаметра к высоте 1:1.25. Степень заполнения аппарата – 0,65.

Техническая характеристика дрожжевого аппарата:

Общий объем, м³ 11

Диаметр, мм 2000

Высота цилиндрической части маточника 1.4 D=2000*1.4=2800мм

Высота конусного днища 0,14*D=0.14*2000=280 мм.

Общая высота маточника:

2800+280=3080мм

41.Насос для перекачивания дрожжей

Техническая характеристика насоса для дрожжей

Производительность, т/ч 25

Напор, Н/м² 2,2∙10⁵

Диаметр патрубка, мм

всасывающего 104

нагнетательного 75

Диаметр рабочего колеса, мм 300

Электродвигатель

мощность, кВт 2,8

частота вращения, об /мин 1440

42.Возбраживатель

В возбраживателе протекает накопление большой массы дрожжей до 50% объема бродильного чана.

Аппарат должен иметь объем, равный 40% от объема головного бродильного аппарата. Высота цилиндрической части дрожжегенератора принимается в 1,2 раза больше его диаметра, степень заполнения аппарата – 0,8.

Техническая характеристика возбраживателя

Общий объем, м³ 47

Диаметр, мм 3000

Высота цилиндрической части возбраживателя 1.4 D=3000*1.4=4200мм

Высота конусной крышки 0,1*D=0.1*3000=300мм

Высота конусного днища 0,14*D=0.14*3000=420 мм.

Общая высота возбраживателя:

4200+300+420=4920мм

43.Расчет бродильных чанов.

Из расчета продуктов следует, что в сутки на сбраживание поступает осахаренной массы 225,2 м³

Принимаем, что в сутки заполняется 8,5 чанов. Продолжительность брожения – 62 часа. Количество сусла, проходящего через бродильные чаны за 1 цикл брожения (62 часа) составит, м³:

Потребный объем чана, м³:

,

,

где 0,85 – коэффициент заполнения чана.

Геометрический объем бродильного чана цилиндрической формы с конической крышкой и днищем определяется по формуле, м³:

где Н – высота цилиндрической части чана, м;

h₁ – высота конусной крышки, м;

h₂ – высота конусного днища, м;

D – диаметр чана, м.