Инженерно-технологические расчеты

3.         Инженерно-технологические расчеты

3.1      Расчеты технологического оборудования

Расчет необходимого количества технологического оборудования ведем по формуле:

Х = Q × K_н/(q × τ × M × n),

где Q – количество перерабатываемого винограда, т/сезон;

K_н – коэффициент неравномерности поступления винограда;

q - производительность машины, т/ч;

τ - продолжительность рабочей смены, ч;

M – количество рабочих дней в сезон, сут;

n – число рабочих смен в сутки.

Для переработки 272 т винограда необходимо оборудования:

-  Бункер- питатель Т1-ВБШ-10-01

Х = 272 × 1,4/(20 × 10 × 4 × 1) = 0,476 = 1 шт

- Валковая дробилка – гребнеотделитель ВДГ - 20

Х = 272 × 1,4/(20 × 10 × 4 × 1) = 0,476 = 1 шт.

- Стекатель ВССШ-20

Х = 240 × 1,4/(20 × 10 × 4 × 1) = 0,42 = 1 шт.

- Пресс дожимочный шнековый Т1-ВПО-20А:

Х = 140 × 1,4/(20 × 10 × 4 × 1) = 0,245 = 1 шт.

Таким образом, необходимо 1 линия переработки по «белому» способу ВПЛ-20К.

Транспортер скребкового типа, производительностью 12,5 м³/ч, выбираем в количестве 2 единиц – для транспортировки выжимки и гребней.

Для сбора сусла и мезги устанавливаем суслосборники и мезгосборники «по месту».

Для подачи мезги на настаивание, а затем на стекатель выбираем поршневой насос марки ПМН – 28 производительностью 32 м³/ч.

240 т * 2 = 480 т = 480 м³.

Х = 480 x 1,4/ (32 ×10 × 5 × 1) = 0,420 = 1 шт

Принимаем количество насосов в количестве 2 единиц по нормам проектирования.

Для подачи сусла на осветление выбираем центробежный насос марки ВЦН - 10, производительностью 10 м³/ч.

Расчет количества насосов для перекачивания сусла.

Выход сусла принимаем 60 дал/т, всего сусла получится:

60 х 270 =16200 дал или 162 м³

Х = 162 x 1,4/ (10 ×10 × 50 × 1) =0,045 = 1 шт.

Расчет необходимого количества резервуаров проводим по формуле:

N=Q/(V x j x К_об),

Где: Q – количество продукта, которое необходимо подвергнуть технологической операции, дал;

V – вместимость или полный объем аппарата, резервуара, дал;

j - коэффициент заполнения резервуара или аппарата;

К_об – коэффициент оборота. К_об=t₁/t₂ ,

где: t₁ – число рабочих дней за весь период работы, сут;

t₂ – продолжительность одного цикла

-  Настаивание мезги

Коэффициент использования резервуаров при настаивании мезги 0,8

240 / (30 * 0,8 * 5/1) = 2 резервуара

- Отстаивание

Коэффициент использования резервуаров при отстаивании 0,9.

16200 / ( 2500 x 0,9 x 4/1 ) = 1,8 = 2

- Брожение

Коэффициент использования резервуаров при брожении 0,8.

16200 / ( 14000 x 0,8 x 6 ) = 0,241 = 1 установка ВБУ-4Н

- Дображивание

16200 / ( 2000 x 0,8 x 5 ) = 2,03 = 3 шт

Для дображивания принимаем резервуары вместимостью 2000 дал. марки СЭн-20-31-ВО

- Выдержка

Расчет необходимого количества бочек для выдержки

При выдержке: f = 1, K = 3 (три цикла по 3 месяца)

N = 15553,5 / ( 60 х 1 х 3) = 84 шт

Принимаем 84 бочки для выдержки виноматериалов.

Расчет необходимого количества резервуаров для хранения виноматериалов:

Принимаем, что в цеху должна храниться хотя бы половина всех виноматериалов одновременно, и продолжительность цикла = 1,5,

N = 15342,0 / 2000 х 1 х 1,5 = 5,1 = 6 резервуаров по 2000 дал.

Однако для ухода за столовыми виноматериалами потребна более мелкая тара, поэтому вносим следующие коррективы:

6 резервуаров вместимостью 2000 дал марки Сэн 20;

1 резервуар вместимостью 1000 дал марки Сэн 10;

1 резервуар вместимостью 1500 дал марки Сэн 16

Расчет резервуаров для эгализации, технологической обработки (оклейки и стабилизации против кристаллических помутнений) виноматериалов.

Все перечисленные операции проводим в одном резервуаре, снабженном мешалкой. Коэффициент заполнения = 0,8.

Рассчитаем К_об.: обработку проводим 9 мес., число рабочих дней в мес. = 20,

 цикл работы аппарата будет равен сумме продолжительности оклейки = 15 сут и продолжительности обработки препаратом «Metagum»- 3 суткам, всего 18 суток:

К = (9 х 20) / 18 = 10; N = 15304,5 / (3950 х 0,8 х 10) = 0,481 = 1 шт

Принимаем резервуар А9-КЕН вместимостью 48 м³, снабженный мешалкой и рубашкой для терморегуляции процессов.

Расчет фильтрационного оборудования

Для отделения обработанных виноматериалов от клеевых осадков через ткань бельтинг и для тонкой фильтрации через фильтркартон используем рамный фильтрпресс марки ФКО производительностью 900 дал/ч, рабочих дней-15, длительность рабочей смены – 7ч, число смен – 1, количество фильтруемых продуктов: двойная фильтрация виноматериалов и фильтрация жидких дрожжей (1520 дал):

N = (15304,5 х 2 + 1520) / (900 х 0,9 х 15 х 7 х 1) = 0,377 = 1 шт

Принимаем рамный фильтрпресс марки ФКО 20

Расчет производительности мембранного фильтра для обеспложивающей фильтрации.

Принимаем, что обеспложивающая фильтрация является одновременно контрольной перед подачей вина на розлив.

_{__} Принимаем число рабочих дней – 7, продолжительность рабочей смены – 7 ч, количество рабочих смен – 1:

N = 15094.5 / (360 х 0,9 х 7 х 7 х 1) = 0,950 = 1 шт

Используем мембранный фильтр марки ТГА – 9.

Расчет количества насосов

Расчет проводим исходя из количества виноматериалов, числа перекачек, количества рабочих дней, смен и продолжительности смены.

Рассчитаем общее количество перекачек:

- из резервуаров в бочки на выдержку - 1

- из бочек в резервуары и обратно (открытая переливка) - 2

- из бочек в резервуар для эгализации - 1

- из резервуара в емкости на хранение - 1

- из емкостей на обработку - 1

- с обработки на на тонкую фильтрацию - 1

- из емкостей на обработку препаратом - 1

- резервное перекачивание - 1

Итого: - 10

N = (15553, х 10) / (1000 х 0,7 х 10 х 7 х 1) = 1,58 = 2 шт

Используем 2 центробежных насоса ВЦН 10 (1 – в отделении выдержки, 1 – в отделении ханения и обработки виноматериалов).

Подбор оборудования для приготовления оклеивающих веществ.

Используем реактор Л4-ВХВ-5 вместимостью 500 дал, снабженный якорной мешалкой и рубашкой для подачи пара – 1 шт.

Для розлива вина используем линию производительностью 6 тыс.бут/ч, состоящую из аппаратов, исходные данные которых приведены в таблице спецификации оборудования.

Спецификация оборудования и емкостей представлена в таблице 3.1.