производство панкреатина. Худошина ПЗ. Гбпоу нхтк курсовой проект тема курсового проекта Разработка технологического процесса производства панкреазима

• Название: Гбпоу нхтк курсовой проект тема курсового проекта Разработка технологического процесса производства панкреазима
• Анкор: производство панкреатина
• Дата: 09.02.2023
• Размер: 0.49 Mb.
• Имя файла: Худошина ПЗ.docx
• Тип: Курсовой проект; #929138
• страница: 3 из 3

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);

t_1н – начальная температура культуральной жидкости, °С;

t_1к – 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);

t_1н – начальная температура воды, °С;

t_1к – Конечная температура воды, °С.

G₁ = = 7,14 кг/с.

Среднелогарифмическая разность температур в теплообменнике. Примем направление движения теплоносителей противотоком. Составим уравнение

Δt_ср.лог. = , (30)

где t_2н – начальная температура культуральной жидкости, °С;

t_2к – Конечная температура культуральной жидкости, °С;

t_1н – начальная температура воды, °С;

t_1к – Конечная температура воды, °С.

Δt_ср.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 Re_op = 5000, соответствующее переходному режиму течения в трубах. Такой режим возможен в теплообменниках, у которых число труб n, приходящееся на один ход по трубам диаметром d_н = 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 d_н= 25 2 мм

18.

Минимальное ориентировочное значение коэффицента теплопередачи, соответствующее переходному течению теплоносителей в теплообменниках типа труба в трубе, равно

K_op = 1000 Вт / (м² · К).

при этом ориентировочное значение поверхности теплообмена составит

F_op = , (

где – тепловая нагрузка, Вт;

Δt_ср.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 = Δt_ср.лог , (33)

q₁ = 1000 3,9 = 3,9 кВт .

где q₁ – плотность теплового потока на 1 м трубы, кВт;

К_op – коэффициент теплопередачи, Вт/м²К;

Δt_ср.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;

F_ор – 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 Б

Общий вид теплообменника типа «труба в трубе»