Как найти производительность аппарата

2.3.1. Упрощенный
расчет аппаратов периодического действия

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1. Нормативная
   производительность по исходному сырью,
   т/смену – А

2. Затраты
   времени на реализацию процесса
   (продолжительность цикла), ч – t

3. Длительность
   смены, ч – Т

4. Единовременная
   загрузка аппарата, т – Q

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Необходимое число
аппаратов с заданным рабочим объемом:

2.3.2. Упрощенный
расчет аппаратов непрерывного действия

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Нормативная
производительность по исходному сырью,
т/смену – А

2.Часовая
производительность оборудования, т/ч
– Q

3.Длительность
смены, ч – Т

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Необходимое
количество машин с заданной
производительностью:

2.Средняя требуемая
производительность аппарата:

,
т/ч

3.Затраты времени
на реализацию процесса несколькими
аппаратами:

,
ч

2.4. Основы расчета
изменения продукции по технологическим
операциям

2.4.1. Расчет объема
складских помещений под продукты

ИСХДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Количество
продукции для временного хранения, кг
– G

2.Норма нагрузки
продукта на 1 м³ объекта, кг/м³ — q

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Требуемый объем
складских помещений:

,
м³

2.4.2. Расчет
количества сырья, поступающего на
переработку с учетом потерь

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Общее количество
принятого сырья, т – G

2.Норма потерь, % —

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Количество
продукции, поступающей на переработку:

,
т

2.4.3. Расчет выхода
готовой продукции с учетом массовой
доли основного продукта в рецептуре

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Количество
основного продукта, т – G

2.Массовая доля
основного продукта в рецептуре, % — f

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Выход готовой
продукции:

,
т

2.4.4. Расчет выхода
продукта при сепарировании молока

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Нормативная
производительность по исходному сырью,
кг — Gc

2.Исходная жирность
молока, % — Хс

3.Нормативная
жирность готового продукта (сливок), %
— Хп

4.Нормативная
жирность определяемого молока (0,03-0,05%)
– Хо

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Количество
отделяемого обезжиренного молока

,
кг

2.Количество
готового продукта (сливок) после
сепарации:

,
кг

2.4.5. Расчет выхода
готовой продукции при сквашивании
молока и сливок

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Количество
подготовленного сырья к сквашиванию,
т – G

2.Норма внесения
закваски, % — f

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Выход готовой
продукции:

,
т

2.4.5. Расчет выхода
продукции при нормализации жирного
молока сепарированием

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Нормативная
производительность по исходному сырью,
кг — Gc

2.Исходная жирность
молока, % — Хс

3.Нормативная
жирность готового продукта, % — Хп

4.Нормативная
жирность отделяемых сливок (80-83%) – Хо

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Количество сливок,
отделяемых их общего объема на сепараторе:

,
кг

2.Количество
готового продукта:

,
кг

2.4.7. Расчет выхода
продукции при нормализации жирного
молока смешиванием

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Нормативная
производительность по исходному сырью,
кг — Gc

2.Исходная исходная
жирность молока, % — Хс

3.Нормативная
жирность готового продукта, % — Хп

4.Нормативная
Жирность обезжиренного молока для
добавления к сырью при смешивании, (0,03
– 0,05%) – Хо

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.количество
обезжиренного молока, добавляемого с
сырью:

,
кг

2.Количество
готового продукта после нормализации:

,
кг

2.4.8. Расчет выхода
продукции низкожирного молока смешиванием

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Нормативная
производительность по исходному сырью,
кг – Gc

2.Исходная жирность
молока, % — Хс

3.Нормативная
жирность готового продукта, % — Хп

4.Нормативная
жирность сливок для добавления к сырью
при смешивании, (80 – 83%) – Хсл

РАССЧИТЫВЕТСЯ:

1.Количество сливок,
добавляемого к сырью:

,
кг

2.Количество
готового продукта после нормализации:

,
кг

2.4.9. Расчет выхода
творога

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Количество сырья
поступающего на сквашивание, кг – G

2.Средняя норма
выхода творога (80%) – k

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Количество
готового продукта:

2.4.10. Расчет выхода
сливочного масла

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Количество сливок,
поступающих на переработку, т – Gc

2.Жирность сливок,
% — fc

3.Массовая доля
жира в масле, % — fм

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Выход сливочного
масла:

,
т

2.4.11. Расчет длины
конвейерной линии убоя и разделки туш
скота

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.Производительность
цеха, голов в смену – А

2.Расстояние между
рабочими пальцами конвейера (1,8 м) – R

3.Продолжительность
операции, мин – t

4.Длительность
смены, ч – Т

5.Время необходимое
для выполнения операции, мин —

6.Средняя норма
выработки на одного рабочего, гол/смену
– Н

РАССЧИТЫВАЕТСЯ:

1.Пропускная
способность линии, м/мин:

2.Длина конвейерной
линии, м:

3.Длина рабочего
места у конвейера, м:

Lo=1,2tV

4.Число рабочих
занятых при обработке, чел:

п = А / Н

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

  10.04.20153.85 Mб9МЕТОДИЧКА ИС В ЭКОНОМИКЕ фин.doc

• #
• #
• #

Расчет производительности кубового аппарата

Производительность кубового аппарата периодического действия зависит от четырех факторов: эффективности колонны, величины охлаждающей поверхности дефлегматора, емкости куба и качества сырца. Влияние этих факторов с достаточным для практики точностью учитывается электрической формулой, представленной А.А. Малченко для выработки спирта 1 сорта. При переработке зернового и картофельного сырья эта формула будет выглядеть следующим образом:

М=1,1(k*F±1.5n)k₁*k₂ дал/сутки. (5.1)

Основная часть уравнения (k*F±1.5n) характеризует эффективность колонны.

Здесь F — площадь поперечного сечения колонны,

F=рD²/4 (5.2)

где D — диаметр колонны.

F=3,14*0,8²/4=0,5024 м²

k — величина отбора спирта с 1 м³ сечения колонны ( в дал абсолютного спирта в час), который берется в зависимости от типа тарелок при площади сечения колонны.

Для колпачковых тарелок при площади сечения

до 0,5м² k=75,

до 0,7м² k=70.

Принимаем k=70

Тогда kF=70*0,5024=35,168 дал/час.

Найденная производительность kF дал/час справедлива для нормальной колонны с 42 тарелками. При большем числе тарелок производительность колонны увеличивается на 1,5 дал/час на каждую из тарелок. При меньшем числе тарелок, наоборот, на каждую недостающую тарелку производительность уменьшается на 1,5 дал/час.

Таким образом, n — число тарелок, недостающих или избыточных по сравнению с нормальной колонной.

Влияние поверхности охлаждения дефлегматора, а следовательно и флегмового числа учитывается поправочным коэффициентом k₁.

Найдем предварительное значение производительности установки с учетом избыточного количества тарелок:

М₁=35,168+(56-42)*1,5=56 дал/час

Найдем значение соотношения площади дефлегматора F_дефл. к производительности М₁:

F_дефл./М₁=35/56=0,625 м²/(дал/час)

При таком соотношении F_дефл./М₁ значение коэффициента k₁ равно единице (k₁=1,0).

Чтобы получить значение производительности в сутки, необходимо учесть коэффициент k₂ — количество часов отбора 1-го сорта в течении суток. В нашем случае k₂=15,6.

Подставив все найденные значения в формулу, получим:

М1=1,1(70*0,5024+1,5*14)*1,0*15,6=960 дал/сутки

Материальный баланс установки

Далее составим материальный баланс установки, который необходим нам для определения ее основных размеров.

На основании данных практики можно составить материальный баланс кубовой установки по безводному спирту в % объема (табл. 5.1)

Таблица 5.1. Материальный баланс кубового аппарата

Приход	% об.	Расход	% об.
1. Приходит со спиртом-сырцом	95	1. Уходит со спиртом 1-го и высшего сортов	92
2. Приходит с оборотными сортами	5	2. Уходит с АЭФ	2
3. Уходит с сивушным маслом	0,4
4. Уходит с оборотными сортами	5
5. Потери	0,6
Итого:	100	100

Составим таблицу крепости продуктов перегонки (табл. 5.2.)

Таблица 5.2. Таблица крепости продуктов перегонки

Продукт	Крепость	Относительная плотность при 15?С
% объемные	% массовые
Спирт-ректификат	95,2	93,18	0,814
Эфиры и альдегиды	92,2	88,64	0,826
Сивушное масло	88,0	88,17	0,841
Оборотные продукты	93,0	89,71	0,824

Из безводного спирта, поступающего в куб, 92% уходит ректификат 1 и высшего сорта. Следовательно в навалке должно содержаться

М*100/92=800*100/92=869,57 дал.

где М — суточная производительность установки, дал/сутки.

Обычно учет спиртов ведут с точностью до сотых долей декалитра. Из этого количества 95% приходит с сырцом, а 5% приходит со спиртами оборотных сортов.

Следовательно с сырцом приходит:

869,57*0,95=826,09дал./сутки

а оборотные сорта приносят

869,57-826,09=43,48 дал./сутки

Количество сырца в сутки при этом составит:

826,09*100/К₀= 826,09*100/88=938,74 дал./сутки

где К₀ — крепость спирта-сырца, % об.

Количество оборотных сортов составит:

43,48*100/93=46,75 дал./сутки

По массе спирт-сырец составит:

938,74*10*П₀=38,74*10*0,8405=7890,11 кг.

где П₀ — относительная плотность спирта-сырца.

Соответственно, оборотные сорта по массе составят:

46,75*10*0,824=385,22 кг.

Количество безводного спирта в эфиро-альдегидной фракции составляет:

869,57*2/100=17,39 дал./сутки

Массовое количество эфиров и альдегидов состовляет:

П_эаф*17,39*10*100/k_эаф= 0,826*17,39*10*100/92,2=155,79 кг.

где П_эаф — относительная плотность ЭАФ, а k_эаф — крепость ЭАФ, % об.

Аналогично находим для сивушного масла.

Количество безводного спирта:

0,4*869,57/100=3,48 дал./сутки

что по массе составит

3,48*10*100/88*0,841=33,26 кг.

Наконец потери безводного спирта составят:

0,6*869,57/100=5,22 дал./сутки

Итоговая таблица материального баланса выглядит следующим образом (табл. 5.3.)

Таблица 5.3. Итоговая таблица материального баланса

Продукт	Массовое количество продукта кг./сутки	Объемное количество алкоголя в нем дал./сутки
Приход
Сырец	7890,11	826,09
Оборотные продукты	385,22	43,48
Всего	8275,33	869,57
Расход
Спирт 1-го сорта и в/о	6840,3	800,0
Эфиры и альдегиды	155,79	17,39
Оборотные продукты	385,22	43,48
Сивушное масло	33,26	3,48
Потери	860,76	5,22
Итого:	8257,33	869,57

Производительность сахарорафинадных заводов оценивается массой готовой продукции, выпускаемой за определенный промежуток времени.

В свеклосахарном производстве количество выпускаемого сахара-песка зависит от качества сырья, главным образом от сахаристости свеклы, и продолжительности работы сахарного завода в течение года, определяемой количеством заготовленной сахарной свеклы. Вследствие этого производительность сахарного завода принято определять не количеством выпускаемой продукции, а количеством сырья, перерабатываемого за определенный промежуток времени.

Производительность отдельных машин и аппаратов сахарного производства также выражают в тоннах перерабатываемой свеклы в сутки. Производительность рафинадного завода определяют в тоннах рафинада, произведённого в сутки.

Если продолжительность процессов в машине или аппарате составляет τ (с) за это время перерабатывается q (кг) продукта, то при относительном расходе этого материала по отношению к массе свеклы и рафинада P (%) суточная производительность оборудования по свекле или по рафинад (т/сут)

G =  (24 х 60 х 60q х 100) /  (τ х P х 1000) = (24 х 60 х 60q)/  (τ х P х 10)      (1.1)

Если число установленных аппаратов равно m и продолжительность их работы в течение суток составляет 24 ч., то

G = (24 х 60 х 60mqε) /  (τ х P х 10)      (1.2)

где ε — эксплуатационный коэффициент, равный  ε = Т / 24

где Т — продолжительность непрерывной работы машины или аппарата в сутки, ч.

Для аппаратов непрерывного действия ε = 1,0. Значение Р определяют из материального расчета продуктов. В общем случае продолжительность процесса

τ = τ₁+τ₂      (1.3)

где τ₁ — продолжительность активной работы машины или аппарата, с; τ₂ — продолжительность вспомогательных операций, с.

Для машин и аппаратов непрерывного действия τ_у=0. Значение τ₁ и τ₂ обычно приведены технических нормативах.

Методы определения значения q различны для разных машин и аппаратов, поэтому используют различные варианты написания расчетных формул. Ниже приведены эти варианты.

Аппараты, при определении производительности которых основным фактором является их вместимость. К ним относятся: Диффузионные аппараты, оборудование системы дефекосатурации и др.

Полезная вместимость этих аппаратов (кг)

q = φV х p     (1.4)

где φ – коэффициент заполнения аппарата продуктом; V – полный объём аппарата, м³;   p -насыпная плотность перерабатываемого продукта, кг/м³.

Подставляя это выражение в формулу (1.2), получим производительность (т/сут)

G = (24 х 60 х 60φVpmqε) / (τ х P х 10)     (1.5)

Машины и аппараты, для которых основным фактором, определяющим их производительность, является площадь рабочей поверхности F, нормально который перемещается материал. К этой группе относятся фильтры всех систем, отстойники, ситовые устройства.

Для данных аппаратов

q =  νFp     (1.6)

где ν –  скорость движения продукта, м/с;  p -насыпная плотность продукта, кг/м³.

Подставляя это значение q в формулу (1.2) и принимаю τ = 1 с, так как ν отнесено к 1 с, получим расчетную формулу для производительности (т/сут)

G = (24 х 60 х 60νFpmε) / (P х 10 )     (1.7)

Машины, в которых материал перемещается вместе с рабочими органами. К ним относятся: элеваторы, транспортеры грабельные и ленточные, шнеки и др. Для машин этой группы необходимо определить массу материала на 1 м рабочего органа машины. При линейной скорости рабочего органа машин ν_л (м/с)

q = q1 х  ν,     (1.8)

где q1 – масса материала на 1 м рабочего органа, кг.

Подставляя это значение  q в формулу (1.2) при τ = 1, получим производительность (т/сут)

G = (24 х 60 х 60q1νmε) / (P х 10 )     (1.9)

Машины, материал и рабочие органы находятся во взаимном относительном движении (свеклорезки, дробилки и др.). В таких машинах производительность прямо пропорциональна объему материала, захватываемого рабочим органом за определенный промежуток времени.

Площадь поверхности рабочего органа F (м²) измеряется в направлении, нормальном движению, то производительность (кг/с)

q =   Fνлp     (1.10)

Подставляя значение q в формулу (1.2) и учитывая, что q отнесено к 1 с, т. е. τ = 1, получим суточную производительность (т/сут)

G = (24 х 60 х 60 х FνPmε ) / (P х 10)      (1.11)

Число аппаратов непрерывного действия обычно принимают равным единице. В тех случаях, когда типовые аппараты, изготовляемые машиностроительными заводами, не соответствуют производительности сахарного завода, устанавливают два или больше аппаратов. Если в процессе работы аппарата в течение суток должен быть остановлен на осмотр, ремонт или замену деталей, то также необходимо установить не менее двух аппаратов.

При проектировании машин и аппаратов величины, входящие в формулы (1.5), (1.7), (1.9) и (1.11), рассчитывают исходя из заданной производительности аппарата. Если определяют производительность существующего оборудования, размеры аппаратов и рабочих органов машин измеряют непосредственно на месте.