Instalaii pentru industria alimentar extractiv i fermentativTEM DE CASVas de plmdire-zaharificare din linia tehnologic pentru fabricarea alcoolului etilic din cerealeVasul de plmdire-zaharificare se utilizeaz la obinerea alcoolului etilic prin fermentarea lichidelor care conin zahr cu ajutorul drojdiei. Materii prime: cereale, cartofi i melas (reziduu siropos de culoare brun, provenit de la extragerea zahrului din sfecl sau din trestie-de-zahr i care servete ca hran pentru vite). Plmdirea este operaia de amestecare a finii cu apa ce are loc la o temperatur de 50C, timp de 15-20 minute. Zaharificarea este procesul de trecere a substanelor insolubile din mcini n substane solubile cu ajutorul apei i a enzimelor. Temperatura procesului este de 90-95C iar durata este de 60 minute. Cantitatea de enzime introdus este de 0,3-0,4 l/t amidon.n figura urmtoare este prezentat un vas de plmdire-zaharificare cu fund elipsoidal, identic cu capacul (STAS 7949-81) n care s-au fcut urmtoarele notaii:R1 racord de alimentare cu plmad (cnd funcioneaz ca vas de zaharificare)R2 racord de alimentare cu apR3 racord de golireR4 racord de alimentare cu abur pentru nclzireR5 racord de evacuare condensGv gur de vizitare i alimentare cu fin

Date iniiale de calcul (n nr. de ordine din catalog):Volumul total [l sau dm3] pentru grupa 741a [l sau dm3] pentru grupa 741bRaportul D/H - pentru grupa 741a - pentru grupa 741b

Predimensionarea geometric a vasului de plmdire-zaharificareSchia ce reprezint principalele pri geometrice ale vasului (vas cilindric cu fund i capac elipsoidale)

Se vor determina diametrul vasului D, nlimea fundului vasului Hf, nlimea prii cilindrice Hc, nlimea vasului H Se tie c unde Vc volumul prii cilindrice a vasului Vf volumul fundului vasului D diametrul vasului

Din datele iniiale

Din STAS 7949-81-Funduri elipsoidale pentru recipiente se alege diametrul DSTAS

Din STAS se alege h nlimea prii cilindrice a fundului vasului, he nlimea prii elipsoidale a fundului, VfSTAS capacitatea fundului vasului.

Suprafaa lateral a prii cilindrice

Calculul de dimensionare a vasului la presiunep1 presiunea hidrostatic a lichidului din vasp2 presiunea din interiorul mantaleiDm diametrul interior al mantalei

Temperatura maxim a lichidului din vas: t1=100CTemperatura maxim din manta: t2=143C

* Alegerea materialuluiMaterialul recipientului: 10TiMoNiCr175 din STAS 3583-87Acest material prezint urmtoarele caracteristici:-Rezistena la curgere la temperatura de 20C: - Rezistena la curgere la temperatura de 150C: -Rezistena la rupere la temperatura de 20C: -Modulul de elasticitate longitudinal la 150C: * Rezistena admisibil a materialului [MPa]

cs1 coeficient de siguran fa de limita la curgere; cs1=1,5cs2 coeficient de siguran fa de limita la rupere; cs2=2,4

* Calculul presiunii hidrostatice a lichidului, p1 [N/m2] [] [] [MPa]

* Calculul grosimii tablei necesar construirii virolei vasului (prii cilindrice) supus la presiune exterioar ( presiunea aburului din mant) - grosimea tablei

- grosimea de calcul a tableiadaos pentru condiii de exploatare () adaos pentru rotunjire

coeficient de siguran la pierderea stabilitii n limitele domensiului elastic

- modulul de elasticitate la temperatura de calcul (150C)L lungimea de calcul a elementului cilindric (lungimea poriunii cilindrice a vasului aflat n contact cu mantaua)L = =589,48mm

* Calculul grosimii tablei pentru fundul vasului

==1157,53mm

* Calculul grosimii peretelui mantalei supus la presiune interioar- grosimea peretelui mantalei supus la presiune interioar

- coeficient de calitate pentru mbinrile sudate din construcia mantalei (;

Condiie: 0,0020,1condiie ndeplinit

* Calculul grosimii tablei pentru fundul mantalei supus la presiune interioar

;

Calculul dimensional al agitatorului tip ancor

b limea paletelor

*Calculul puterii necesare antrenrii agitatorului tip ancorSe dau urmtorii parametri:

scozitate dinamic a plmezii

Se calculeaz criteriul Reynolds care ia n considerare efectul forelor de inerie i al celor de vscozitate.

Pentru aceast valoare, criteriul lui Newton (al puterii) ne d: se alege din tabele i nomogramePuterea necesar pentru antrenare:

k - coeficient determinat experimental, k=1

Puterea trebuie majorat cu cel puin 30% i se va obine: , P- puterea pentru motoreductor

*Calculul de dimensionare a arborelui agitatorului tip ancorDimensionarea arborelui se face din condiia de rezisten la torsiune:

d- diametrul arborelui agitatorului

n=26,5 rot/min

Se alege d=40 mmg

Ds

h

he

HL

L

Ds

Dm

50 mm

p1max

p2

Rc

Ds

Dm

Da

b

h2

h1

Hf

Gv

R2

R1

R4

R3

R5

H

Hc

Hf

Hf

Hcl

Hl

D