Линия производства лимонной кислоты с разработкой теплообменника пластинчастого

НТУУ КПИ им. Игоря Сикорского
Кафедра биотехнологии и биотехники
Дипломный проект по дисциплине : Машиностроение
На тему: Линия производства лимонной кислоты с разработкой теплообменника пластинчастого
Киев 2020

Дипломний проект освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр» на тему: «Лінія виробництва лимонної кислоти з розробкою теплообмінника пластинчатого» .
Проєкт включає:
– пояснювальну записку, яка містить: перелік скорочень, умовних позначень, вступ, 8 розділів, висновки, перелік посилань та додатки. Повний обсяг пояснювальної записки становить 78 сторінок формату А4, 10 рисунків, 4 таблиці і перелік посилань з 30 найменувань (на 3 сторінках).
– графічну частину: апаратурно-технологічна схема лінії виробництва лимонної кислоти (А1); теплообмінник пластинчатий (складальне
креслення – А1); креслення складальних одиниць (плита нерухома (А2); штуцер (А3)); креслення деталей ( плита (А2); плита прижимна (А2);
фланець (А3)).
Завдання проєкту полягає у проектуванні теплообмінника пластинчатого, призначеного для охолодження культуральної рідини після стерилізації.
В першому розділі наведено сфери використання, фізичні та хімічні властивості лимонної кислоти.
В другому розділі представлено опис апаратурно-технологічної схеми лінії виробництва лимонної кислоти.
В третьому розділі описано призначення та область застосування
теплообмінника пластинчатого, наведено ряд переваг, що зумовлюють його використання у виробництві.
В четвертому розділі проведений патентний пошук, виконаний порівняльний аналіз основних показників конструкції теплообмінника з діючими аналогами.
В п’ятому розділі наведена технічна характеристика теплообмінника пластинчатого.
В шостому розділі були проведені розрахунки, що підтверджують працездатність та надійність конструкції теплообмінника пластинчатого:
– тепловий розрахунок. Метою якого є визначення площі поверхні теплообміну;
– конструктивний розрахунок. Вибір пластини, визначення компоновки пакета пластин і перевірка площі поверхні теплообміну;
– гідромеханічний розрахунок. Визначення швидкості руху теплоносіїв в штуцерах та вибір насосу;
– розрахунок на міцність. Перевірка умов міцності, герметичності фланцевого з’єднання.
В сьомому розділі наведені вимоги з охорони праці, пожежної та екологічної безпеки виробництва.
В восьмому розділі розглянуті питання з монтажу та експлуатації теплообмінника.
На основі проведених розрахунків спроектовано теплообмінник пластинчатий, який відповідає технічним вимогам і задовольняє потреби виробництва.

Зміст
Перелік умовних позначень 10
Вступ 13
1. Призначення та область застосування лимонної кислоти 15
1.2 Характеристика лимонної кислоти 16
2. Опис технологічного процесу виробництва кристалічної
лимонної кислоти 17
2.1 Принципова узагальнена схема виробництва 17
2.2 Підготовка повітря 19
2.3 Підготовка посівного матеріалу 19
2.4 Процес ферментаці 19
2.5 Одержання кристалічної лимонної кислоти 21
2.6 Упаковка та зберігання 22
3.Призначення та область застосування теплообмінника пластинчатого 23
3.1 Обґрунтування вибору конструкції теплообмінника пластинчастого 24
4. Патентний пошук 26
5.Технічна характеристика теплообмінника пластинчатого 27
6. Розрахунки, що підтверджують працездатність та надійність конструкції теплообмінника пластинчатого 28
6.1 Вихідні дані 28
6.2 Тепловий розрахунок 30
6.3 Конструктивний розрахунок 34
6.4 Гідромеханічний розрахунок 37
6.5 Розрахунок фланцевого з’єднання 39
7. Охорона праці 49
7.1. Виявлення та аналіз шкідливих та небезпечних виробничих
факторів (ШНВФ) на обєкті. Заходи з охорони праці 49
7.1.1. Повітря робочої зони 49
7.1.2. Виробниче освітлення 55
7.1.3. Виробничий шум та вібрації 56
7.1.4. Заходи щодо електробезпеки 57
7.1.5. Безпека технологічних процесів і обслуговування устаткування 59
7.2. Пожежна безпека 60
8. Рекомендації з монтажу та експлуатації. 61
Висновки 64
Перелік посилань 65
Додатки 68
Додаток А 69
Додаток Б 70