CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
5.2 Tính và chọn thiết bị trong nhà máy
5.2.1 Thiết bị pha loãng rỉ đường
Chọn thùng có dạng hình trụ đứng, vỏ thùng được làm bằng thép không gỉ. Bên trong có cánh khuấy, nắp và đáy bằng chỏm cầu (hình 5.1).
Lượng rỉ đường cần pha loãng trong 1 ca là 38431,848 (L/ca). Giả sử khối lượng riêng của dung dịch rỉ đường là 1,414.
Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là: φ = 0,8. Vậy thể tích thực tế của thiết bị :
V = 48 (m3/ngày)
Ta thiết kết một thiết bị pha loãng rỉ đường với năng suất chứa là 25 m3
Áp dụng công thức 5.4 ta có:
D = = 2,690 (m) = 2690 (mm) Suy ra: H1 = 1,3D = 1,3 x 2690 = 3497 (mm)
H2 = 0,3D = 0,3 x 2690 = 1049 (mm) H = H1 + 2H2 = 3497 + 1049 = 5595 (mm)
Vậy chọn 2 thiết bị pha loãng rỉ đường có kích thước là: D = 2690 mm, H= 5595 mm.
Hình 5. 3: Thiết bị pha loãng rỉ đường
5.2.2 Thiết bị thủy phân rỉ đường
Chọn thiết bị có hình trụ với hai hình côn trên và dưới. Bề mặt bên trong của thiết bị được phủ lớp vật liệu composite chịu nhiệt và chịu acid và có hệ thống cánh khuấy.
Hình 5. 4: Thiết bị acid hóa rỉ đường [26]
Thể tích dung dịch rỉ đường sau khi acid hóa là: V= 38476,42 (L/ca)
Ta thiết kết một thiết bị acid hóa rỉ đường với năng suất chứa là 25 m Áp dụng công thức 5.4 ta có: D = = 2,690 (m) = 2690 (mm) Suy ra: H1 = 1,3D = 1,3 x 2690 = 3497 (mm) H2 = 0,3D = 0,3 x 2690 = 1049 (mm) H = H1 + 2H2 = 3497 + 1049 = 5595 (mm)
Vậy chọn 2 thiết bị pha loãng rỉ đường có kích thước là: D = 2690 mm, H= 5595 mm.
Nguyên tắc hoạt động: Thiết bị thuỷ phân rỉ đường bên trong có tráng men chịu
acid làm việc gián đoạn, có dạng hình trụ, nắp bằng và đáy hình nón. Vận tốc cánh khuấy 0,2-0,3 vòng/s. Dịch được nạp liên tục vào hệ thống ống khuếch tán bên dưới đáy, sản phẩm sẽ được thu nhận qua ống góp nằm dưới mức trên của ống xilanh. Để nén và thấm ướt nguyên liệu cần cho nước và acid vào đồng thời.
5.2.3 Thiết bị ly tâm trục vít nằm ngang
Lượng rỉ đường đem ly tâm trong một ca là :36154,82 lít/ca = 4,52 m3/h. Thời gian công đoạn ly tâm, tháo và nạp liệu là 1h.
Chọn thiết bị ly tâm có thông số như bảng 5.2. Số thiết bị ly tâm cần dùng cho công đoạn này là:
n = = 0,04 Vậy chọn 1 máy ly tâm lọc lắng nằm ngang.
Bảng 5. 1: Thông số kỹ thuật của thiết bị ly tâm nằm ngang[27]
Hình 5. 5: Thiết
bị ly tâm nằm ngang
ST
T Model LW650 - 2600
1 Năng suất, m3/h 20
2 Đường kính của rôto,mm 650
3 Bề dày thành của trống quay,mm 10 4 Số vòng quay lớn nhất của roto, v/p 4000
5 Yếu tố phân chia 3140
6 Công suất động cơ, kw 55/90
7 Kích thước cơ bản, mm 4900*1450*1650
8 Khối lượng, kg 6500
Nguyên tắc hoạt động: Dưới tác dụng của lực ly tâm, huyền phù được phân chia và các tiểu phần của pha rắn được lắng trên tường của roto. Chất lỏng trong chảy vào cửa rót, tràn qua ngưỡng rót và được tháo ra khỏi roto. Đường kính của ngưỡng tràn được điều chỉnh bởi van điều tiết.Hoạt động của máy ly tâm được điều chỉnh bởi số vòng quay của roto bằng cách thay đổi đường kính bánh đai, thay đổi tốc độ nạp huyền phù và thay đổi đương kính của ngưỡng tràn.
Hình 5. 6: Tank chứa bả ly tâm
Thông số kỹ thuật của bồn chứa inox 1200 lít AB – 01 – 1200 [28]
- Bồn được gia công bằng vật liệu inox 304
- Thể tích chứa 1200 L trở xuống
- Chất liệu thân bồn và đáy bồn làm bằng vật liệu dày, phù hợp với từng nhu cầu
- Chân bồn linh động có thể gắn bánh xe hoặc cố định
Gia công thiết kế theo thông số:
- Dung tích (L): 1200L
- Đường kính(D): 1050 mm
- Chiều cao(H): 2380 mm
Lượng bả sau ly tâm trong một ca là :2146,52 lít/ca = 2,15 m3/ca. Số thiết bị ly tâm cần dùng cho công đoạn này là:
n = = 1,43 Vậy chọn 2 tank chứa bả sau ly tâm.
5.2.4 Thiết bị pha chế dịch lên men
Tổng thể tích môi trường pha chế dịch lên men trong 1 ca là:V = 64069,93 (lít/ca). Chọn hệ số chứa đầy là φ = 0,8.
Ta có thể tích thực tế của thùng pha chế là: Vthiết bị = = 80,08 (m3). Vậy chọn thùng có thể tích 25 m3.
Hình 5. 7: Thiết bị pha chế dịch lên men
Áp dụng công thức 5.9 ta có:
= 3,975 (m)
Suy ra: H1 = 1,3D = 1,3 x 3975 = 3180 (mm)
H2 = 0,3D = 0,3 x 3975 = 795(mm) H = H1 + 2H2 = 3497 + 1049 = 4770 (mm) Chọn 1 thùng pha chế có kích thước như sau
Bảng 5. 2: Bảng thông số thiết bị pha chế dịch lên men
Thành phần Thông số Đơn vị
Đường kính 3975 mm
Chiều cao 4770 mm
Số lượng 4 Cái