ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
29
Допустимое напряжение на кручение [ τ ] =0,6 [ σ ].
Допустимое напряжение для валов перемешивающих
устройств [ τ
’
]= 0.5 [ τ ].
Толщина сальниковой набивки (мм):
в
''
с
d044,0S = , (5.12)
где d
в
’’
- диаметр вала, м.
Затем определяют расчетную силу сжатия набивки p
’
c
(
Н ):
,peS)Sd(p
c
c
S
h
04.0
c
c
в
''
'
c
+=
π
(5.13)
где p- лопустимое давление в аппарате при
стериализации, Па.
Окончательную установленную мощность N
уст
= (кВт)
приводного электродвигателя мешалки вычисляют по
формуле:
,/)NN(15,1N
cpуст
η
+
=
(5.14)
где η- КПД редуктора привода.
Затем по величине N
уст
подбирают вертикальный
привод, тип электродвигателя, его мощность и частоту
вращения.
Тепловой баланс ферментаторов. В ферментаторе в
процессе жизнедеятельности микроорганизмов выделяется
тепло. При повышении температуры растущей культуры
рост культуры замедляется, а затем возможна и гибель
микроорганизма. Для предотвращения этого ферментаторы
должны быть оборудованы теплосъемными устройствами (
змеевики, рубашки, тепловые трубы).
Количество тепла, отводимого от растущей культуры,
и расход охлаждающей воды определяют из теплового
баланса.
30
Приход тепла
С питательной средой
Q
1
= G
п
c
п
t
п
Биологическое тепло,
выделяющееся при росте
культуры, Q
2
= qp
С охлаждающей водой
Q
3
= G
в
c
в
t
1в
С продуваемым воздухом
Q
4
= Li
1
Расход тепла
С готовой культурой
Q
5
= G
к
c
к
t
к
С охлаждающей водой
Q
в
= G
в
c
в
t
2в
С продуваемым
воздухом Q
7
= Li
Потери тепла в
окружающую среду
Q
8
= 3600αF
a
∆t
Где G
п
, G
в
, G
к
- масса питательной среды, охлаждающей
воды и готовой культуры, кг; с
п
, с
в
и с
к
- удельные
теплоемкости питательной среды, охлаждающей воды и
готовой культуры, кДж/(кг·К); t
п
,t
к
,t
1в
и t
2в
- температуры
питательной среды, готовой культуры, начальная и
конечная охлаждающей воды, К; q- среднее количество
тепла, выделяющееся при приросте биомассы культуры
микроорганизма; кДж/кг; р- прирост биомассы организмов,
кг/ч; L- количество продуваемого воздуха, кг/ч; i
1
и i
2
-
энтальпия свежего и отработавшего воздуха, кДж/кг; α-
коэффициент теплоотдачи от поверхности ферментатора в
окружающую среду, кВт/(м
2
·К); F
a
- площадь поверхности
ферментатора, м
2
; ∆t- средняя разность температур
растущей культуры и окружающего ферментатор воздуха,
К.
Уравнение теплового баланса ферментатора имеет вид:
).ii(LQQQQ)tt(cG
128521в1в2вв
−
−
+
+
+
=
−
Обозначим Q
1
+Q
2
- Q
5
- Q
8
- L(i
2
-i
1
)= Q, тогда расход
охлаждающей воды (кг/ч):
.
)tt(c
Q
G
в1в2в
в
−
= (5.15)
Площадь поверхности теплопередачи ферментатора,
м
2
:
Допустимое напряжение на кручение [ τ ] =0,6 [ σ ]. Приход тепла Расход тепла
Допустимое напряжение для валов перемешивающих С питательной средой С готовой культурой
устройств [ τ’ ]= 0.5 [ τ ]. Q1= Gпcпtп Q5= Gкcкtк
Толщина сальниковой набивки (мм): Биологическое тепло, С охлаждающей водой
Sс = 0,044 d ''в , (5.12) выделяющееся при росте Qв= Gвcвt2в
’’ культуры, Q2= qp С продуваемым
где dв - диаметр вала, м.
С охлаждающей водой воздухом Q7= Li
Затем определяют расчетную силу сжатия набивки p’c (
Q3= Gвcвt1в Потери тепла в
Н ):
hc
С продуваемым воздухом окружающую среду
0.04
Q4= Li1 Q8= 3600αFa∆t
p c = π (d в + S c )S c pe
' '' Sc
, (5.13)
где p- лопустимое давление в аппарате при Где Gп, Gв, Gк- масса питательной среды, охлаждающей
стериализации, Па. воды и готовой культуры, кг; сп, св и ск- удельные
Окончательную установленную мощность Nуст= (кВт) теплоемкости питательной среды, охлаждающей воды и
приводного электродвигателя мешалки вычисляют по готовой культуры, кДж/(кг·К); tп ,tк ,t1в и t2в- температуры
формуле: питательной среды, готовой культуры, начальная и
N уст = 1,15( N p + N c ) / η , (5.14) конечная охлаждающей воды, К; q- среднее количество
где η- КПД редуктора привода. тепла, выделяющееся при приросте биомассы культуры
микроорганизма; кДж/кг; р- прирост биомассы организмов,
Затем по величине Nуст подбирают вертикальный
кг/ч; L- количество продуваемого воздуха, кг/ч; i1 и i2-
привод, тип электродвигателя, его мощность и частоту энтальпия свежего и отработавшего воздуха, кДж/кг; α-
вращения. коэффициент теплоотдачи от поверхности ферментатора в
Тепловой баланс ферментаторов. В ферментаторе в окружающую среду, кВт/(м2·К); Fa- площадь поверхности
процессе жизнедеятельности микроорганизмов выделяется ферментатора, м2; ∆t- средняя разность температур
тепло. При повышении температуры растущей культуры растущей культуры и окружающего ферментатор воздуха,
рост культуры замедляется, а затем возможна и гибель К.
микроорганизма. Для предотвращения этого ферментаторы Уравнение теплового баланса ферментатора имеет вид:
должны быть оборудованы теплосъемными устройствами ( G в c в ( t 2в − t 1в ) = Q1 + Q 2 + Q 5 + Q 8 − L(i 2 − i1 ).
змеевики, рубашки, тепловые трубы).
Обозначим Q1+Q2- Q5- Q8- L(i2-i1)= Q, тогда расход
Количество тепла, отводимого от растущей культуры, охлаждающей воды (кг/ч):
и расход охлаждающей воды определяют из теплового Q
баланса. Gв = . (5.15)
c в ( t 2в − t 1в )
Площадь поверхности теплопередачи ферментатора,
2
м:
29 30
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
