Лабораторный практикум по оборудованию биотехнологических производств. Онхонова Л.О - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

31
,
tК3600
Q
F
∆
= (5.16)
где К- коэффициент теплопередачи, Вт/(м
2
·К); ∆t-
средняя разность температур растущей культуры и
охлаждающей воды,
0
С.
.
)/1//1(
1
К
21
αλδα
++
= (5.17)
Величина теплоотдачи α
2
для воды определяется в
зависимости от критерия Re. Определение величины
теплоотдачи от стенки к растущей среде α
1
усложняется
наличием в среде большого количества, раздробленного на
мелкие пузырьки и ухудшающего условие теплоотдачи.
Поэтому с определенной погрешностью можно
воспользоваться эмпирическим уравнением для
определения теплоотдачи от поверхности трубы к разным
по плотности и вязкости растворам сахара и мелассы при
естественной конвекции:
3
стж1
,/)tt(2850
µα
−= (5.18)
где t
ж
и t
ст
– температуры растущей культуры и стенки
рубашки,
0
С; µ- динамическая вязкость среды, Па·с.
Вязкость разбавленных мелассных растворов может
быть вычислена по формуле:
,10)Bt0014.0B046,02,1(
3−
−+=
µ
(5.19)
где В- концентрация раствора, %; t- температура
раствора.
На основании опытных данных для ферментаторов,
снабженных охлаждающими рубашками, с учетом
загрязнения стенок можно принимать К=3000 Вт/(м
2
·К).
Расход воздуха на аэрирование растущей культуры
находится в пределах 60-120 м
3
/(ч·м
3
).
32
Таблица 5.2
Значения коэффициентов k, учитывающих увеличение
мощности мешалки из-за наличия в аппарате
вспомогательных устройств
Тип перемешивающего устройства
Вспомог
ательное
устройство
Лопа
стное
Яко
рное и
рамное
Турб
инное
Пропел
лерное
Четыре
отражательн
ые
перегородки
шириной
В=0,08 D
вн
,
расположенн
ые у стенок
аппарата
1 - 1?5 0?5
Одна
дополнитель
ная
горизонтальн
ая лопасть,
равная по
размеру
лопасти
основного
перемешива
ющего
устройства
0,35 - - -
Труба
для
передавлива
ния раствора
0,2 0,2 0,2 0,1
Гильза 0,1 0,1 0,1 0,05 
                                   Q                                                                        Таблица 5.2
                          F=              ,               (5.16)      Значения коэффициентов k, учитывающих увеличение
                               3600К∆t
    где К- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·К); ∆t-               мощности мешалки из-за наличия          в аппарате
средняя разность температур растущей культуры и                    вспомогательных устройств
охлаждающей воды, 0С.
                                    1                                  Вспомог        Тип перемешивающего устройства
                  К=                                .     (5.17)   ательное           Лопа      Яко    Турб       Пропел
                       (1 / α 1 + δ / λ + 1 / α 2 )
                                                                   устройство      стное     рное и инное     лерное
    Величина теплоотдачи α2 для воды определяется в                                          рамное
зависимости от критерия Re. Определение величины                       Четыре         1         -      1?5        0?5
теплоотдачи от стенки к растущей среде α1 усложняется              отражательн
наличием в среде большого количества, раздробленного на            ые
мелкие пузырьки и ухудшающего условие теплоотдачи.                 перегородки
Поэтому    с    определенной           погрешностью      можно     шириной
воспользоваться    эмпирическим               уравнением    для    В=0,08 Dвн,
определения теплоотдачи от поверхности трубы к разным              расположенн
по плотности и вязкости растворам сахара и мелассы при             ые у стенок
естественной конвекции:                                            аппарата
                    α 1 = 28503 ( t ж − t ст ) / µ ,      (5.18)       Одна           0,35     -        -        -
    где tж и tст – температуры растущей культуры и стенки          дополнитель
рубашки, 0С; µ- динамическая вязкость среды, Па·с.                 ная
    Вязкость разбавленных мелассных растворов может                горизонтальн
быть вычислена по формуле:                                         ая лопасть,
                  µ = (1,2 + 0,046B − 0.0014Bt )10 −3 , (5.19)     равная     по
    где В- концентрация раствора, %; t- температура                размеру
раствора.                                                          лопасти
    На основании опытных данных для ферментаторов,                 основного
снабженных охлаждающими рубашками, с учетом                        перемешива
загрязнения стенок можно принимать К=3000 Вт/(м2·К).               ющего
Расход воздуха на аэрирование растущей культуры                    устройства
находится в пределах 60-120 м3/(ч·м3).                                 Труба          0,2      0,2      0,2      0,1
                                                                   для
                                                                   передавлива
                                                                   ния раствора
                                                                       Гильза         0,1      0,1      0,1      0,05

                               31                                                             32

Страницы