Способы производства пищевых красителей (стр. 10 из 14)
где Гi, Гj – геометрические размеры опоры, м;
К – коэффициент, характеризующий отношение вылета опоры к ее ширине.
Г1 = 0,72 . 65 = 46,8 мм = 0,0468 м;
Г2 = 0,72 . 90 = 64,8 = 0,0648 м.
Вылет опоры составит величину, определяемую по формуле:
А = а + 20 (4.50)
А = 46,8 + 20 = 66,8 » 70 мм = 0,07 м.
Используя графическую зависимость [15], находим коэффициент k, зависящий от гибкости ребра опоры, равный 0,3. Тогда толщина ребра определится по формуле:
(4.51) 
мПо конструктивным соображениям принимаем толщину ребра d = 6 мм.
Проверяем фланговые швы на срез по следующей формуле:
, (4.52)где h – размер катета сварного шва, м;
L – общая длина сварных швов, м;
[sш] - допускаемое напряжение материала швов, МПа.
0,189 . 106 Па < 80 . 106 Па
Условие выполняется.
3.7 Определение толщины слоя осадка при микрофильтрации [11]
Сопротивление микрофильтрации состоит из сопротивления осадка и фильтрующей перегородки.
Сопротивление фильтрующей перегородки определяется по формуле:
, (4.53)где R0 – коэффициент сопротивления перегородки, 1/м.
Rn =16 . 1010. 0,35 . 10-3 = 5,6 . 107 н . с/м3.
Скорость микрофильтрации определяется как объем фильтрата, получаемый в единицу времени с единицы площади микрофильтрации. Если скорость микрофильтрации изменяется, то:
, (4.54)где D Р – разность давлений до и после фильтрующей перегородки, Н/м2;
R – сопротивление микрофильтрации, Н. с/м3.
Из формулы (4.54) определим давление микрофильтрации:
DR1= С .Rn = 5,6 . 107. 0,00012 = 6720 н/м2.
По [11] выбираем модуль сжатия осадка G = 5,8 . 105 н/м2.
Определим время накопления слоя осадка:
c.Толщина осадка определится по формуле:
, (4.55)где e - объем осадка, приходящийся на единицу объема фильтрата, м3/м3;
s0 – структурное сопротивление нормального осадка, 1/м2.
м.3.8 Расчет болтового соединения
Расчет болтового соединения с зазором с использованием системы АПМ WinJoint. Система АПМ WinJoint предназначена для расчета соединений деталей машин. Название «WinJoint» происходит от слов «Windows» (так как система работает в среде MicrosoftWindows) и «Joint» (соединение). Программа позволяет рассчитывать практически все виды соединений, встречающихся в современном машиностроении.
Расчет приведен в Приложении.
4. Выбор параметров контроля и управления процессом
Таблица. 4.1 Контролируемые и регулируемые параметры
| Параметры технологического процесса | Пределы отклонений параметра | Оптимальное значение параметра | Допустимая погрешность контроля | Количество одноименных точек | Примечание | ||
| с учетом возможных аварийных ситуаций | допустимых по технологии | Абсолютная | Относительная | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| 1.Температура в реакторе при экстакции, ºС | 0…150 | 47,5…52,5 | 50 | 0,83 | 1,66 | 1 | КР |
| 2. Температура пара в рубашке реактора, ºС | 0…200 | 116,5…123,5 | 120 | 1,8 | 1,50 | 1 | К |
| 3. Температура экстракта после теплообменника, ºС | 0…100 | 23,75…26,25 | 25 | 0,41 | 1,66 | 1 | КР |
| 4. Температура охлажденной воды подаваемой в теплообменик, ºС | 0…100 | 14,5…15,5 | 15 | 0,25 | 1,66 | 2 | К |
| 5. Температура выпариваемого экстракта, ºС | 0…200 | 47,5…52,5 | 50 | 0,83 | 1,66 | 1 | КР |
| 6. Температура конденсировавшегося спирта, ºС | 0…100 | 23,75…26,25 | 25 | 0,41 | 1,66 | 1 | К |
| 7. Давление в реакторе при экстракции, МПа | 0,05…0,15 | 0,0723…0,0677 | 0,07 | 1,15×10-3 | 1,66 | 1 | К |
| 8. Давление пара в рубашке реактора, МПа | 0,10…0,35 | 0,24…0,26 | 0,25 | 4,15×10-3 | 1,66 | 2 | К |
| 9. Давление в реакторе при выпаривании, МПа | 0,05…0,15 | 0,0723…0,0677 | 0,07 | 1,15×10-3 | 1,66 | 1 | К |
| 10. Расход нового спирта, м3 | 0…5 | 2,5…2,7 | 2,6 | 0,043 | 1,66 | 1 | К |
| 11. Расход спирта поступающего в реактор, м3 | 0…5 | 2,5…2,7 | 2,6 | 0,043 | 1,66 | 1 | К |
| 12. Уровеньверхний экстракта в реакторе при экстракции, м | 0…1,2 | 0,98…1,017 | 1 | 1,66 | 1 | КР | |
| 13. Уровень экстракта в Е1, м | 0…2,2 | 1,9…2,1 | 2 | 1,66 | 1 | КР | |
| 14. Уровень верхний экстракта в реакторе при выпаривании, м | 0…1,2 | 0,98…1,017 | 1 | 0,0175 | 1,75 | 1 | КР |
| 15. Уровень спирта в Е2, м | 0…2,2 | 1,9…2,1 | 2 | 0,033 | 1,66 | 1 | КР |
4.1. Выбор приборов контроля, регуляторов и средств автоматизации
Таблица 4.2 Спецификация приборов и средств автоматизации
| Позиционный номер | Измеря-емый параметр | Место установки | Наименование и характеристика прибора | Тип прибора | Количество | Завод изготовитель | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| 1а, 2а, 3а, 4а, 5а, 6а, 7а, 8а | Темпе-ратура | На аппарате | Термометр сопротивления медный. Градуировка 23. Предел измерений -50 - +250°С. Класс точности прибора 0.1 | ТСМ–6097 (град. 23). | 8 | Приборо-строите-льный завод, Луцк. | |
| 1б, 2б, 3б, 4б, 5б, 6б, 7б, 8б | -//- | На щите | Одноточечный показывающий и регистрирующийприбор. Основная погрешность ±1.5 | ДИСК-250и-2431 | 8 | «Тепло-прибор»,Челябинск. | |
| 1в, 3в, 5в, 7в | -//- | Электро-пневматическийпреобразователь | ЭПП-63 | 4 | «Энерго-прибор», Москва | ||
| 1г, 3г, 5г, 7г | -//- | Переключатель | ПП-7 | 4 | «Газприбор-автоматика», Калининград | ||
| 1д, 3д, 5д, 7д | Трубоп-ровод | Регулирующий клапан | 25ч30нж | 4 | «Красный профинтерн», Гусь – Хрустальный | ||
| 9а-12а | Давле - ние | Трубоп-ровод | Пневмосиловой - датчик | МП–П2 | 3 | «Манометр», Москва | |
| 10б, 12б | -//- | Нащите | Вторичный показывающий и регистрирующий прибор | ПВ4.2П | 2 | «Тизприбор, Москва | |
| 10в, 12в | -//- | Пневмо-электрический преобразователь | ПЭ–55М | 2 | Чебоксарский завод электри-ческих исполни-тельных механизмов | ||
| 9б, 11б | -//- | Вторичный показывающий и регистрирующий прибор | ПВ10.1П | 2 | «Тизприбор», Москва | ||
| 9в, 11в | -//- | Пропорционально-интегральный регулятор | ПР3.31 | 2 | «Тизприбор», Москва | ||
| 9г, 11г | -//- | Пневмоэлектрический преобразователь | ПЭ-55М | 2 | Чебоксарский завод электри-ческих исполни-тельных механизмов | ||
| 9д, 12д | -//- | Электро-пневматическийпреобразователь | ЭПП-63 | 2 | «Энерго-прибор», Москва | ||
| 9е, 11е | -//- | Переключатель | ПП-7 | 2 | «Газприбор-автоматика», Калининград | ||
| 13, 14 | Расход | Трубопровод | Счётчик. Основная погрешность ±2. Максимальная температура воды 90 °С. | ВВГ-50 | 2 | «Теплоприбор», Рязань | |
| 15а…18а, 16б, 18б | Уровень | Трубоп-ровод | Датчик емкостной. Основная погрешность ±2. | ДЕ–4А | 6 | «Теплоприбор»,Рязань | |
| 15б, 16в, 17б, 18в | -//- | Нащите | Регулятор – сигнализатор уровня | ЭСУ–1М | 4 | «Теплоприбор»,Рязань | |
| 15в, 16г, 17в, 18г | -//- | Переключатель | ПП-7 | 4 | «Газприбор-автоматика», Калининград | ||
| 17а – 19а | -//- | Усилитель | Sitran | 2 | «Юнион Компании», США | ||
| КМ1…КМ5 | По месту | Магнитный пускатель | ПМЕ–123.1 | 5 | Саранский приборо-строительный завод | ||
| SB1… SB3 | На щите | Кнопка | КУ–123–12–У2 | 3 | -//- | ||
| SA1 | На щите | Универсальный переключатель | УП-5300 | 1 | -//- | ||
| HL1 – HL11 | На щите | Сигнальная лампа | СЛ-220 | 11 | -//- | ||
4.2 Описание схем контроля, регулирования и сигнализации
Одним из важнейших направлений научно-технического прогресса является автоматизация и механизация производства. Они призваны, коренным образом преобразовать рабочие места, сделать труд рабочих, интеллигенции более производительным, творческим, привлекательным. Это одно из важнейших социальных задач в настоящее время. Уровень автоматизации в среднем по стране и в народном хозяйстве постоянно возрастает.
Современный этап автоматизации опирается на революцию в электровычислительной технике.
Измерение и регулирование температуры в реакторе во время экстракции осуществляется контуром 1. Сигнал с термометра сопротивления ТСМ-6097 (1а) поступает на вторичный прибор - автоматический уравновешенный мост ДИСК–250И-2431 (1б) со встроенным пневматическим регулятором. В результате сравнения вырабатывается управляющие воздействие, которое через переключатель кнопочный ПП-7 (1г, 3г) поступает на регулирующий клапан с пневмоприводом 25ч30нж (1д).