Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : CÁC THIẾT BỊ LÊN MEN NUÔI CẤY CHÌM VI SINH VẬT TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG LỎNG part 5 docx

220
Xạc âënh âỉåìng kênh trủc dáùn ca mạy khúy theo cäng thỉïc gáưn âụng, xút phạt
tỉì âäü bãưn chëu xồõn ca trủc:
M
3
CP
x
B
7,1 C
M
d +
′
⋅=
τ

trong âọ: M
x
- mämen xồõn trãn trủc mạy khúy, N⋅ m;
CP
τ
′
- ỉïng sút tiãúp cho phẹp âäúi våïi váût liãûu trủc chëu xồõn;
C
M
- hiãûu chènh r rè, xọi mn váût liãûu, m.
Mä men xồõn trãn trủc mạy khúy:
n
N
M
P

x
163,0=
trong âọ: N
P
- cäng sút tênh cho trủc;
n - hãû säú an ton.
Âãø âm bo âäü bãưn cáưn phi nhán âải lỉåüng nháûn âỉåüc theo tênh toạn d
B
våïi hãû säú
1,25 v nháûn âỉåüc
B
d
′
.
Âãø xạc âënh âỉåìng kênh âoản trủc nàòm cao hån tuabin nh åí phêa dỉåïi
B
d
′
′
cáưn
nhán âải lỉåüng
B
d
′
våïi hãû säú 1,07. Âãø xạc âënh âỉåìng kênh ca trủc nàòm cao hån tuabin
nh åí phêa trãn
B
d
′′′
khi lỉu lỉåüng qua vng chàõn dáưu cáưn nhán trë säú

B
d
′
våïi hãû säú 1,14.
Trủc âỉåüc chãú tảo bàòng thẹp CT45. Giåïi hản bãưn ca thẹp CT45 l
σ
b
= 610
MN/m
2
(xáúp xè 62 kG/ mm
2
), hãû säú an ton n
B
= 2,6. ỈÏng sút cho phẹp âỉåüc xạc âënh
theo t säú giỉỵa âäü bãưn giåïi hản v hãû säú an ton, ta cọ :
[]
B
b
n
σ
σ
=
ỈÏng sút tiãúp cho phẹp:
[]
[
]
σ
τ
6,0

=
.
ỈÏng sút cho phẹp âäúi våïi cạc trủc ca cạc cå cáúu khúy träün :
[
]
[
]
τ
τ
5,0
=
′
.
Bãư dy ca miãúng âãûm vng chàõn dáưu (mm):
B
044,0 dS
c
′′
=

trong âọ:
B
d
′′
- âỉåìng kênh ca trủc, m.
Sau âọ xạc âënh lỉûc nẹn lãn miãúng âãûm:
()
c
c
S

h
4,0
ccBC
ePSSdP ⋅⋅+
′′
=
′
π

trong âọ: P - p sút cho phẹp trong thiãút bë khi tiãût trng, Pa.

221
Cọng suỏỳt õổồỹc thióỳt lỏỷp cuọỳi cuỡng N
TL
(kW) cuớa õọỹng cồ dỏựn õọỹng cho maùy
khuỏỳy trọỹn õổồỹc tờnh theo cọng thổùc:
(
)

CP
TL
15,1
N
N
N
+
=

- hióỷu suỏỳt truyóửn õọỹng cuớa bọỹ truyóửn.
Sau õoù theo trở sọỳ

N
TL
choỹn dỏựn õọỹng õổùng, daỷng õọỹng cồ, cọng suỏỳt cuớa noù vaỡ sọỳ
voỡng quay.
10.4.3. Cỏn bũng nhióỷt cho caùc thióỳt bở lón men
Trong quaù trỗnh hoaỷt õọỹng cuớa vi sinh vỏỷt trong thióỳt bở, mọỹt lổồỹng nhióỷt õổồỹc
thoaùt ra. Sổỷ phaùt trióứn giọỳng bở chỏỷm laỷi khi tng nhióỷt õọỹ canh trổồỡng, coỡn sau õoù coù
khaớ nng vi sinh vỏỷt bở chóỳt. óứ ngn ngổỡa hióỷn tổồỹng õoù caùc thióỳt bở lón men cỏửn phaới
trang bở caùc cồ cỏỳu thaới nhióỷt (ọỳng xoừn, aùo, caùc ọỳng nhióỷt).
Lổồỹng nhióỷt thaới ra tổỡ canh trổồỡng vaỡ tióu hao nổồùc laỡm laỷnh õổồỹc xaùc õởnh tổỡ cỏn
bũng nhióỷt.
Thu nhióỷt Tióu hao nhióỷt
Vồùi mọi trổồỡng dinh dổồợng: Q
1

= G
n
C
n
t
n

Nhióỷt sinh hoỹc õổồỹc giaới phoùng khi phaùt
trióứn canh trổồỡng: Q
2

= qp
Vồùi nổồùc laỡm laỷnh: Q
3

= G
B
C
B
t
1B

Vồùi khọng khờ thọứi; Q
4
= Li
1

Vồùi canh trổồỡng thaỡnh phỏứm: Q
S

= G
k
C
k
t
k



Vồùi nổồùc laỡm laỷnh: Q
6

= G
B
C

B
t
2B

Vồùi khọng khờ thọứi: Q
7
= Li
2

Tọứn thỏỳt nhióỷt vaỡo mọi trổồỡng xung quanh
Q
8

= 3600

F
a
t
trong õoù: G
n
, G
B
vaỡ G
k
- khọỳi lổồỹng mọi trổồỡng dinh dổồợng, nổồùc laỡm laỷnh vaỡ canh
trổồỡng thaỡnh phỏứm, kg;
C
n
, C
B

, vaỡ C
k
- nhióỷt dung rióng cuớa mọi trổồỡng dinh dổồợng, nổồùc laỡm laỷnh
vaỡ canh trổồỡng thaỡnh phỏứm, kJ/(kg
K);
t
n
, t
k
, t
1B
vaỡ t
2B
- nhióỷt õọỹ cuớa mọi trổồỡng dinh dổồợng, canh trổồỡng thaỡnh
phỏứm, nổồùc laỡm laỷnh õỏửu vaỡ cuọỳi, K;
q - lổồỹng nhióỷt trung bỗnh õổồỹc giaới phoùng khi mổùc tng sinh khọỳi cuớa chuớng
vi sinh vỏỷt, kJ/kg;
p - mổùc tng sinh khọỳi sinh vỏỷt, kg/h;
L - lổồỹng khọng khờ õổồỹc thọứi, kg/h;

222
i
1
vaỡ i
2
- entanpi cuớa khọng khờ mồùi vaỡ khọng khờ thaới, kJ/kg;
F
a
- dióỷn tờch bóử mỷt cuớa thióỳt bở lón men, m
2

;

- hóỷ sọỳ thaới nhióỷt tổỡ bóử mỷt thióỳt bở vaỡo mọi trổồỡng xung quanh kW/(m
2
K);

t - hióỷu trung bỗnh nhióỷt õọỹ cuớa canh trổồỡng phaùt trióứn vaỡ khọng khờ xung
quanh thióỳt bở, K.
Phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt õọỹ cuớa thióỳt bở lón men coù daỷng:
()
(
)
128521B1B2BB
ii
L
QQQQ
t
t
CG




+
=

ỷt
(
)
Qii

L
QQQQ
=

+
128521
, khi õoù tióu hao nổồùc laỡm laỷnh (kg/h):
()
B1B2B
B
ttC
Q
G

=

Dióỷn tờch bóử mỷt truyóửn nhióỷt cuớa thióỳt bở lón men, (m
2
):
t
K
Q
F

=
3600

trong õoù: K - hóỷ sọỳ truyóửn nhióỷt, W/(m
2
K);

t - hióỷu trung bỗnh nhióỷt õọỹ cuớa canh trổồỡng phaùt trióứn vaỡ nổồùc laỡm laỷnh,
0
C:








++
=
21
11
1



K

aỷi lổồỹng thaới nhióỷt

2
õọỳi vồùi nổồùc õổồỹc xaùc õởnh phuỷ thuọỹc vaỡo chuỏứn Re. Xaùc
õởnh õổồỹc õaỷi lổồỹng thaới nhióỷt tổỡ tổồỡng tồùi mọi trổồỡng phaùt trióứn

1
seợ bở phổùc taỷp do sổỷ
tọửn taỷi trong mọi trổồỡng mọỹt lổồỹng lồùn khọng khờ phỏn taùn ra thaỡnh nhổợng boỹt nhoớ vaỡ

laỡm giaớm õióửu kióỷn thaới nhióỷt. Cho nón vồùi sai sọỳ xaùc õởnh, coù thóứ sổớ duỷng phổồng trỗnh
thổỷc nghióỷm õóứ xaùc õởnh thaới nhióỷt tổỡ bóử mỷt cuớa ọỳng õóỳn caùc dung dởch õổồỡng vaỡ rố
õổồỡng theo tyớ troỹng vaỡ õọỹ nhồùt khi õọỳi lổu tổỷ nhión:
(
)
3
TCT
1
2850
à

tt
=
trong õoù: t
CT
vaỡ t
T
- nhióỷt õọỹ cuớa canh trổồỡng phaùt trióứn vaỡ nhióỷt õọỹ cuớa tổồỡng aùo,
0
C;
à
- õọỹ nhồùt õọỹng hoỹc cuớa mọi trổồỡng, PaS.
ọỹ nhồùt dung dởch rố õổồỡng loaợng coù thóứ tờnh theo cọng thổùc:
()
3
100014,0046,02,1

+= BtB
à

trong õoù: B - nọửng õọỹ cuớa dung dởch, %,

223
t - nhióỷt õọỹ cuớa dung dởch,
0
C.
Trón cồ sồớ cuớa caùc sọỳ lióỷu thổỷc nghióỷm õọỳi vồùi thióỳt bở lón men coù aùo laỷnh, coù tờnh
õóỳn sổỷ nhióựm bỏứn tổồỡng coù thóứ lỏỳy k = 3000 W/(m
2
K). Tióu hao khọng khờ õóứ thọứi canh
trổồỡng phaùt trióứn ồớ trong giồùi haỷn 60 ữ 120 m
3
/ (hm
3
).