Файл: Гбпоу нхтк курсовой проект тема курсового проекта Разработка технологического процесса производства панкреазима.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 13
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.2 Тепловой расчет
Рассчитать и подобрать кожухотрубчатый теплообменник для охлаждения культуральной жидкости от 25 оС до 6 оС, производительностью 5 кг/с. Принимаем индекс 2 для горячего теплоносителя – культуральной жидкости, индекс 1 для холодного теплоносителя – воды. Вода при этом нагревается от
5 оС до 15 оС.
Расчет теплообменников проводится последовательно в соответствии с общей блок–схемой.
Определение тепловой нагрузки
Ԛ = G1 · с1 ·
, (28)где G1 – расход культуральной жидкости, кг/с;
с1 – удельная теплоемкость культуральной жидкости, Дж/(кг·К);
t1н – начальная температура культуральной жидкости, °С;
t1к – конечная температура культуральной жидкости, °С.
Ԛ = 5 · 3150 · 19 = 299250 Вт.
Расход воды определяем из уравнения теплового баланса
G2 =
, (29)где
– тепловая нагрузка, Вт;с2 – удельная теплоемкость воды при средней температуре 10 °С, Дж/(кг·К);
t1н – начальная температура воды, °С;
t1к – Конечная температура воды, °С.
G1 =
= 7,14 кг/с.Среднелогарифмическая разность температур в теплообменнике. Примем направление движения теплоносителей противотоком. Составим уравнение
Δtср.лог. =
, (30)где t2н – начальная температура культуральной жидкости, °С;
t2к – Конечная температура культуральной жидкости, °С;
t1н – начальная температура воды, °С;
t1к – Конечная температура воды, °С.
Δtср.лог. =
= 3,9 град.Ориентировачный выбор теплообменника.
Решение вопроса о том, какой из теплоносителей направить в трубное пространство, определяется его давлением, коррозонной активностью, способностью загрязнять поверхности теплообмена и др. Рассматриваемый пример относится к такому случаю, когда воду целесообразно направить в трубное пространство, а этиловый спирт – в межтрубное.
Примем ориентировочное значение Reop = 5000, соответствующее переходному режиму течения в трубах. Такой режим возможен в теплообменниках, у которых число труб n, приходящееся на один ход по трубам диаметром dн = 20
2 мм, равно
, (31)где G2 – расход культуральной жидкости, кг/с;
– внутренний диаметр трубок, м;
– ориентировочный критерий Рейнольлса для трубного пространства;
– вязкость культуральной жидкости, Па·с.
23.Для труб диаметром dн= 25
2 мм
18.Минимальное ориентировочное значение коэффицента теплопередачи, соответствующее переходному течению теплоносителей в теплообменниках типа труба в трубе, равно
Kop = 1000 Вт / (м2 · К).
при этом ориентировочное значение поверхности теплообмена составит
Fop =
, (
где
– тепловая нагрузка, Вт;Δtср.лог. – среднелогарифмическая разность температур в теплообменнике
, оС;
ор – ориентировочное значение коэффицента теплопередачи, Вт/(м2·К).Fop =
= 192 м2.Плотность теплового потока на 1 м трубы равна
q1 =
Δtср.лог , (33)q1 = 1000
3,9 = 3,9 кВт .где q1 – плотность теплового потока на 1 м трубы, кВт;
Кop – коэффициент теплопередачи, Вт/м2К;
Δtср.лог – среднелогарифмическая разность температур, град.
Определение площади поверхности и числа секций теплообменника.
Длина трубы теплообменника
L =
, (34)L =
= 77 м .где q1 – плотность теплового потока на 1 м трубы, кВт;
Ԛ – тепловая нагрузка в аппарате, кВт;
L – длина трубы теплообменника, м.
Число секций
n =
, (35)n =
= 40.где d1 – внутренний диаметр трубки, м;
Fор – ориентировочная поверхность теплообмена, м2;
L – длина трубы теплообменника, м.
Заключение
В данном курсовом проекте рассмотрено производство ферментных препаратов, в частности препарата панкреазим.
В проекте рассмотрены теоретические основы проектируемого процесса. Дана характеристика и общее описание технологической схемы производства.
В расчетной части проекта выполнен расчет материального и теплового баланса.
Проект отражен на бумажном носителе формата А4,состоит из введения, теоретической части , практической части, заключения, списка литературы и двух приложений.
Используемая литература
1. Макаров Биохимические Процессы. Белки, Ферменты: моногр. / Макаров. – Москва: ИЛ, 2019. – 621 c.
2. Нейландс, Дж. Очерки по химии ферментов / Дж. Нейландс, П. Штумпф. – М.: Государственное издательство иностранной литературы, 2017. – 391 c.
3. Опарин, А.И. Ферменты, их роль и значение в жизни организмов / А.И. Опарин. – М.: ЁЁ Медиа, 2017. – 666 c.
4. Реннеберг, Р. Эликсиры жизни. Новейшие результаты в области исследования ферментов / Р. Реннеберг. – М.: Мир, 2018. – 152 c.
5. Теплы, М. Молокосвертывающие ферменты животного и микробного происхождения / М. Теплы, Я. Машек, Я. Гавлова. – М.: Пищевая промышленность, 2017. – 272 c.
6. Уэбб, Л. Ингибиторы ферментов и метаболизма / Л. Уэбб. – М.: Мир, 2019. – 864 c.
7. Фершт, Э. Структура и механизм действия ферментов / Э. Фершт. – Москва: СПб. [и др.] : Питер, 2020. – 432 c.
8. Цыперович, А. С. Ферменты / А.С. Цыперович. – М.: Техника, 2018. – 360 c.
Приложение А
Технологическая схема производства панкреазима
Приложение БОбщий вид теплообменника типа «труба в трубе»
