- Máy rửa khí Tháp lọc khí
5. Tính hoi cho vệ sinh đường ống, thùng gây men và thùng lên men.
men.
• Lượng nhiệt dùng để vệ sinh các đường ống:
- Các đường ống cần vệ sinh là các ống dẫn trong phân xưởng lên men, tất cả cần khoảng 50 kg hơi/h.
• Lượng hơi dùng để gia nhiệt nước nóng để vệ sinh các thùng lên men: - Thường mỗi ngày phải vệ sinh 1 thùng lên men, lượng nước dùng để vệ sinh thùng khoảng 2,5 m3 (khoảng 2675 kg). Vậy lượng nhiệt cần cung cấp để đun khối nước từ 25°c lên 75°c là:
Q = G x C x A t = 2675 X 0,9 X (75 - 25) = 120375 (kcal)
- Thực tế lượng nhiệt cung cấp không được sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lượng nhất định khoảng 4% bao gồm:
+ Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%. + Tổn thất trên đường dẫn: 1%.
+ Tổn thất do lượng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị:
1%.
Vậy lượng nhiệt thực tế là: QT= -0— = = 12539l(&ca/)
“7 96% 96% v '
Lượng nhiệt này bằng lượng nhiệt do hơi cung cấp vào. - Lượng hơi cần cung cấp là:
QT
0,96xrx(ỉh -i)
+ ih: hàm nhiệt của hơi nước bão hoà, kcal/kg. + i: hàm nhiệt của nước ngưng tụ, kcal/kg. + T: thời gian cấp nhiệt, h —> T = 30’.
+ Tra bảng hơi nước bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm2, t = 119.6°Cđược:
ih= 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg. Vậy ta có:
• Lượng hơi cấp cho vệ sinh thiết bị gây men và các thùng cấp nhân giống, thùng rửa men:
- Coi lượng nước vệ sinh của mỗi thiết bị này bằng 1/3 của thùng lên men ta có thể suy ra lượng hơi cấp cũng bằng 1/3 so với công đoạn cấp hơi ở thiết bị lên men.
- Vây lượng hơi phải gia nhiệt là:
D = = 160 (kg hơi/h)
3 3
ó.Chọn nồi hoi
• Tổng lượng hơi phải cấp cho toàn bộ dây truyền sản xuất là:
D =258 + 421 + 13388 + 727 + 478 + 160 = 15432 (kg hơi/h). —> Chọn 2 lò hơi, công suất tối đa mỗi nồi hơi là 8000 kg hơi/h.
+ Áp suất làm việc: 8 at.
+ Diện tích bề mặt đốt nóng: 45 m2. + Thể tích nước trong lò: 5 m3. + Đường kính ống sinh hơi: 60 mm. + Đường kính nồi: 2200 mm. + Chiều cao: 4000 mm.
Đ
Đ Q T _________125391
+ Hệ số hữu ích: 80%.
• Tính nhiên liệu cho nồi hoi:
- Tính lượng than:
G =D x ( h ~i”\kgih)
Q * M
+ Q: nhiệt lượng của than, kcal/kg, Q = 6500 kcal/kg. + D: công suất lò hơi, kg/h, D = 8000 kg/h.
+ ih: hàm nhiệt của hơi nước ở áp suất 8 at. Tra sổ tay hoá công I được: ih = 662,3 kcal/kg.
+ in: hàm nhiệt của nước đưa vào, tra sổ tay hoá công I được in = 30 kcal/kg.
+ |u: hệ số sử dụng của lò hơi, p = 0,75
=> lương than cần dùng là: G = 8000* (662,3-30) _ I038(£g//ỉ) 6500x0,75
- Hiệu suất đốt cháy của than là 0,9 nên lượng than cần dùng là: ^ = 115%/*)
- Nồi hơi làm việc 3 ca, mỗi ca 8h nên lượng than một ngày là: 1153 X 3 X 8 = 27672 (kg/ngày)
- Lượng than dùng trong 1 tháng là:
27672 X 25 = 694800 (kg/tháng) - Lượng than dùng trong 1 năm là:
694800 X 12 = 8 301 600 (kg/năm)
II. TÍNH LẠNH CHO TOÀN NHÀ MÁY. l.Tính lạnh cho máy lạnh nhanh. l.Tính lạnh cho máy lạnh nhanh.
Máy làm lanh nhanh là máy làm lanh một cấp, tác nhân trao đổi nhiệt với dịch đường là nước đá 2°c. Dịch đường sau khi trao đổi nhiệt hạ từ 96°c xuống nhiệt độ lên men 8°c, nước lanh tăng từ 2°c lên 80°c.
- Nhiệt toả ra từ dịch đường là: Q = m.C.At, kcal.
hơi không đáng kể, (kg)
mi = 10789(kg) p = l , 0 7
=> m = 10789 X 1,07 = 11544,23
+ C: nhiệt dung riêng của khối dịch, kcal/kg°C. Tra sổ tay hoá công I có:
c = 0,95 (kcal/m".h.độ) ^>Q= 11544,23 X 0,95 X (96 -8)
= 965098 (kcal)
- Đây cũng nhiệt nước lanh nhận được nên khối lượng nước lanh cần dùng theo phương trình Q = m.C.Àt, kcal là:
Q 965098
„ = ——7— r = 13025 (1/mẻ)
C x A t 0,95 X (80-2)
- Một ngày nấu 4 mẻ nên nhiệt lạnh cần cung cấp mỗi ngày cho máy lanh nhanh là: 13025 X 4 = 52100 (1/ngày).
2.Tính lạnh cho thiết bị lên men chính. a.Nhỉệt lạnh để bù vào nhiệt lượng sinh ra do lên men:
QH1206 -> 2C2H5OH + C02 + 37,3kcal
- Cứ 180g đường lên men thì toả ra 1 lượng nhiệt là 37,3 kcal. Vậy lượng nhiệt toả ra khi lên men 1 kg đường là:
= 37,3x1000 =207 22{kcaỉ)
180 v '
- G: Khối lượng dịch đường lên men trong một ngày: thường độ lên men là 1,5 - 2 % chất khô/ngày (chọn bằng 2%), thể tích dịch lanh đi vào lên men là 42724 lít/ngày. Lượng chất khô trong dịch đường lên men 10,5°s là:
G = 42724 X 1,048 X 0,105 X 2% = 94 (kg)
- Nhiệt lanh để duy trì nhiệt độ lên men 2°c là: Q = G.q (kcal). Qi = 94 X 207,22 =19479 (kcal)
- Trong quá trình lên men cần đặc biệt chú ý cấp lạnh cho pha lên men logarit (trong khoảng ngày thứ 2, thứ 3, thứ 4 của gia đoạn lên men chính). Trong phân xưởng lên men luôn có 1 thùng ở giai đoạn lên men chính, do thời gian lên men chính là 6 ngày nên cưa 1 ngày có 6 thùng lên men trong giai đoạn cấp nhiệt
và có khoảng 80% lạnh cấp vào các ngày thuộc pha logarit. Vậy năng suất lanh cấp cho các thùng lên men là:
=6XQ _ =6 X19479 = l62A{kcallh)
3x24 72 v '
b.Tổn hao qua lớp cách nhiệt:
- Với 1 thùng lên men: Q = f X K X (t„ -1).
- Với 6 thùng lên men trong giai đoạn lên men chính: Q3 = 6 X f X K X (tn -1), kcal/h Trong đó:
+ f: diện tích thùng lên men: f = TiD X (H + hi + 1/2 h2) = 371 X (9 + 0,5 + 4,2) = 130 (m2)
+ K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2oC. + L: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 32°c.
+ t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 8°c.
Thay vào công thức ta có:
Q3 = 6 X 130 X 0,3 X (32 - 8) = 5616 (kcal/h)