Исследование гидродинамики движения водно-зерновой суспензии по трубам в процессе ее тепловой и ферментативной обработки

Тема дипломной работы: Исследование гидродинамики движения водно-зерновой суспензии по трубам в процессе ее тепловой и ферментативной обработки

Дипломник: Руководитель: Консультанты:

Постановка задач исследования

• Установить возможность последовательного проведения нескольких технологических стадий производства спирта в кожухотрубном струйно-инжекционном бродильном аппарате.
• Установить содержание растворенных сухих веществ в жидкости, в зависимости от применяемого гидромодуля.
• Установить зависимость изменения расхода и вязкости жидкости от времени в процессе проведения механико-ферментативной обработки.
• Исследовать зависимость уноса газа в опускные трубы КСИА свободными струями водно-зерновой суспензии от величины гидромодуля.

Применение этилового спирта в различных отраслях промышленности

Традиционная машинно-аппаратурная схема производства этилового спирта

Схематическое изображение кожухотрубного струйно-инжекционного бродильного аппарата (КСИБА)

Модернизированная машинно-аппаратурная схема производства этилового спирта

Схема экспериментальной установки для проведения механико-ферментативной обработки зернового сырья

Экспериментальная установка для проведения механико-ферментативной обработки зернового сырья

Соотношение зерна и воды в гидромодулях

Температурно-временной режим механико-ферментативной обработки зернового сырья

Изменение содержания сухих веществ в процессе механико-ферментативной обработки для различных гидромодулей

Зависимость изменения расхода суспензии в процессе механико-ферментативной обработки зернового сырья

Зависимость изменения коэффициента динамической вязкости в процессе механико-ферментативной обработки зернового сырья для скорости сдвига 100 1/с

Схематическое изображение экспериментальной установки для исследования уноса газа суспензионными струями

Экспериментальная установка для исследования уноса газа суспензионными струями

Зависимость изменения уноса газа суспензионными струями от объемного расхода жидкости для различных гидромодулей

Зависимость расхода газа Qг от концентрации водно-зерновой суспензии при расходе жидкости Qж=33*10-5 м3/с для различных диаметров сопел

В результате математической обработки экспериментальных данных, представленной в приложении 1, нами было получено регрессионное уравнение для расчёта уноса газа

y = 16,33 *10-5 + 7,925 * 10-5 *x1 – 14,7 *10-5 x2 – 11,28 *10-5 *x3 – 7,4 · 10-5 *x1x2– 5,48 *10-5 *x1x3 + 9,9 *10-5 *x2x3 + 5 *10-5 *x1x2x3

Финансовые затраты на создание экспериментального стенда и проведение экспериментов

Схематическое изображение экспериментальной установки по изучению гидродинамики двухфазных потоков в трубах

Расчет затрат на создание экспериментальной установки для исследования гидродинамики двухфазных потоков в трубах

Выводы

• Экспериментально подтверждена возможность проведения процессов тепловой и ферментационной обработки ячменя в одном аппарате.
• Проведены экспериментальные исследования по определению изменения вязкости и расхода водно-зерновой суспензии в процессе ее тепловой и ферментативной обработки, получены их графические зависимости от времени.
• Проведены экспериментальные исследования по определению уноса газа в опускные трубы КСИА свободными струями водно-зерновой суспензии при различных содержаниях твёрдой фазы в жидкости. Представлено регрессионное уравнение (4) для расчёта Qг.
• Выполнена оценка финансовых затрат на создание экспериментального стенда и проведение экспериментов
• Разработаны мероприятия по охране труда при проведении экспериментов и мероприятия по ГО.
• Выполнена оценка финансовых затрат на проведение экспериментов и создание новой экспериментальной установки для исследования гидродинамики.