Методические рекомендации к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 070100 ''Биотехнология''

Министерство образования Российской Федерации Восточно-Сибирский государственный технологический университет

Методические рекомендации к курсовому и дипломному проектированию

Приведены методические подходы к созданию основных разделов (ТЭО, технологическая часть, графический раздел) курсового и дипломного проекта. Дана характеристика технологических схем – принципиальной и аппаратурной. Ключевые слова: Проект, характеристика целевого продукта, производство, технико-экономическое обоснование, технологический процесс, автоматизация производства, материальный баланс

(для студентов специальности 070100 «Биотехнология») (часть 2) Хамнаева Н.И. Цыренов В.Ж. Рецензент: Драгина В.В. Балдаев Н.С.

Редактор Т.А. Стороженко Компьютерная верстка С.В. Доржиева Подписано в печать 22.01. 2004 г. Формат 60×84 1/16. Усл. п.л. 3,95, уч-изд. 3,4 Тираж 55 экз. Заказ №14 Издательство ВСГТУ. г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40а

 ВСГТУ, 2004 г Улан-Удэ - 2003

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ РАСЧЕТНОПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ Дипломные и курсовые проекты должны сопровождаться пояснительной запиской. Пояснительная записка относится к текстовым конструкторским документам и должна соответствовать требованиям ГОСТ 2.105-95 «ЕСКД. Общие требования к текстовым документам», ГОСТ 2.10695 «ЕСКД. Тестовые документы»; Текстовые документы выполняются на одной стороне белой писчей бумаги формата А4 (210х297 мм) согласно ГОСТ 2.301-68 или близких к нему форматов, находящихся в пределах от 208х295 мм до 210х297 мм. На листах оформляются основные надписи согласно ГОСТ 2.104-95. На первом листе текстового документа основная надпись выполняется по форме 2 (рис 1), а на всех остальных листах по форме 2а (рис 2) согласно ГОСТ 2.104-95. Форма 2 Основная надпись для текстовых конструкторских документов (первый или заглавный лист)

Форма 2а Основная надпись для текстовых конструкторских документов (последующие листы)

Допускается выполнение текстового документа на обеих сторонах бумаги; тогда на оборотной стороне листа основная надпись выполняется по форме 2б согласно ГОСТ 2.104-95 (рис.3). Форма 2б Основная надпись для тестовых конструкторских документов при двухстороннем светокопировании (последующие листы)

Рукописный текст выполняется чернилами или пастой одного цвета (допускаются черный, синий и фиолетовый цвета). Текст расчетно-пояснительной записки выполняется одним из следующих способов: - рукописным – высота букв не менее 2,5мм; - машинописным – через два интервала, высота букв не менее 2,5 мм, лента только черного цвета; - текстовым редактором ЭВМ – требования те же, что для машинописного текста. Описки и другие ошибки исправляются аккуратной подчисткой с последующим нанесением исправленного текста. На одной странице допускается не более пяти исправлений. Повреждение листов, помарки, следы не полностью исправленного ошибочного текста не допускаются. Терминология и определения должны быть едиными и соответствовать установленным стандартам, а при отсутствии стандарта – общепринятым в научно-технической литературе. Сокращения слов в тесте не допускаются, исключение составляют сокращения, общепринятые в руссом языке. Сокращение слов и словосочетаний производится в соответствии с ГОСТ 7.12-93 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Сокращение русских слов и словосочетаний в библиографическом описании». К ним относятся: т.е. (то есть), и т.п. (и тому подобное), и т.д. (и так далее), и др. (и другие), и мн. др. (и многие другие), и пр. (и прочие), см. (смотри), ср. (сравни), табл. (таблица), рис. (рисунок), стр. (страница), вып. (выпуск), журн. (журнал), изд. (издание), л. (лист), п. (пункт), пп. (пункты), разд. (раздел), черт. (чертеж), сб. (сборник), ст. (статья). Расчетно-пояснительный текст при необходимости разделяется на разделы и подразделы, пункты и подпункты, обозначенные арабскими цифрами. Например: 2.4.1. – пер-

вый пункт четвертого подраздела второго раздела. Каждый раздел и подраздел, пункт и подпункт должен иметь конкретные названия. Например, - конструкторская часть проекта под вторым разделом: 2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ - раздел безопасности жизнедеятельности (или охрана труда) под шестым разделом: 6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ - и.т.д. Разделы должны иметь порядковые номера в пределах всего документа, подразделы – в пределах каждого раздела. Разделы и подразделы могут состоять из одного или нескольких пунктов. При использовании справочных данных или другой информации из технической литературы, нормативно – технической и другой документации в тексте необходимо выполнять ссылки на источники. В конце текстового документа оформляется перечень использованных источников. Выполнение перечня и ссылки на него оформляют в соответствии ГОСТ 7.1-93 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическое описание документа». Ссылка делается на стандарты, на весь документ в целом, его разделы и приложения. На стандарты предприятия, подразделы, пункты и иллюстрации ссылка не делается. Каждый лист расчетно-пояснительной записки курсового и дипломного проекта должен иметь рамку, отнесенную от края листа с левой стороны на 20 мм, а справа, сверху и снизу на 5 мм. Расстояние от рамки до границ текста и таблиц в начале строк не менее 5 мм, конце строк не менее 3 мм. Расстояние от верхней или нижней границы рамки до текста не менее 10 мм. Плотность текста должна быть одинаковой. Текст основной части делят на разделы, подразде-

лы, пункты. Заголовки помещают симметрично тексту. Переносы слов в заголовках не допускаются. Точку в конце заголовка не ставят. В случае, если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Расстояние между заголовком и последующим текстом должно быть 20-25 мм, расстояние между последней строкой текста и заголовком - 15-17 мм. Опечатки, графические неточности, обнаруженные в процессе выполнения проекта, допускается аккуратно исправлять подчисткой или белой краской (штрихом). На одной странице текста допускается не более 5 исправлений. Сокращение слов в тексте и подписях под иллюстрациями не допускается. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЧЕРТЕЖАМ 1. Чертежи должны быть выполнены в полном соответствии с правилами, установленными стандартами ЕСКД – ГОСТ 2.104-95, ГОСТ 2.301-68. Основные требования к чертежам устанавливает ГОСТ 2.109-73. 2. Все чертежи следует выполнять с расчетом на рациональные способы организации их учета, брошюровки, архивного хранения и внесения в них изменений. Для этого каждый чертеж должен быть выполнен на отдельном листе бумаги формата, установленного ГОСТ 2.301-68, с основной надписью и дополнительными графиками к ней в соответствии с ГОСТ 2.104-95. На листах формата А4 основную надпись располагают только вдоль короткой стороны, на листах других форматов – как вдоль длиной, так и вдоль короткой стороны. Дополнительную графу, с обозначением чертежа на форматах А4 и форматах больше А4 при расположении основной надписи вдоль длинной стороны листа, располагают параллельно основной надписи в верхнем левом углу. На

листах форматов больше А4 при расположении основной надписи вдоль короткой стороны листа, дополнительную графу располагают перпендикулярно основной надписи в верхнем правом углу листа. 3. Чертежи должны содержать минимальное количество изображений (видов, разрезов, сечений, выносных элементов), но достаточное для полного показа формы детали, всех ее конструктивных элементов (отверстий, канавок, проточек, фасок, резьб и т.д.). 4. Каждый чертеж должен иметь буквенно-цифровое обозначение (номер) в соответствии со стандартом. 5. Все надписи на чертеже должны быть по возможности краткими и соответствовать принятой терминологии. В основной надписи чертежа и в спецификации наименование изделия записывают в именительном падеже единственного числа, например: «Втулка», «Корпус». Если наименование состоит из нескольких слов, то на первое место помещают имя существительное, например «Колесо зубчатое». Марки материалов следует записывать в соответствии с установленными в стандартах обозначениями. 6. На чертежах изданий указываются размеры, установленные для каждого вида чертежа (детали, сборочного, общего вида и т.д.). ОФОРМЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ Для удобства чтения чертежа, изображения изделий выполняют линиями различных начертаний, определяемых назначением. Начертание, соотношение толщине и назначение линий устанавливает ГОСТ 2.303-68. В соответствии со стандартом на чертежах применяют сплошные, штриховые и штрихпунктирные линии. На рис.3 дана классификация этих линий, показаны толщина относительно толщины S сплошной основной линии и начертание с указанием размеров элементов некоторых из них. Толщину сплошной ос-

Штри ховая

Сплошная

новной линии выбирают в пределах 0,6…1,5 мм в зависимости от величины и сложности изображения, а также формата чертежа. Она должна быть одинакова для всех изображений на данном чертеже. Штрихи в линии должны быть равной длины, промежутки между ними – одинаковы. Основная

S = 0,6…1,5 мм

Тонкая

S/3…S/2

Тонкая с изломами

S/3…S/2

Волнистая

S/3…S/2

Штриховая

S/3…S/2

Разомкнутая

S …1,5 S

Штрихпунктирная

Тонкая

Утолщенная

S/3…S/2

S / 2 … 2/3 S

Рис.3. Классификация линий и их размеров

Надписи на чертежах выполняют от руки чертежным шрифтом, установленным ГОСТ 2.304-81. Стандартом установлены следующие размеры шрифтов: 2,5; 3,5; 5; 7;10; 14; 28; 40.

Наклон букв и цифр составляет 75. Допускается применять шрифт без наклона. Все чертежи выполняются на листах бумаги определенного формата. Форматы листов определяются размерами внешней рамки, которую выполняют сплошной тонкой линией. ГОСТ 2.301-68 устанавливает следующие основные форматы, указанные в табл.1. Таблица 1 Обозначение формата Размеры сторон листа в мм

А4

А3

А2

А1

А0

297х210

297х420

594х420

594х841

1189х841

Кроме основных форматов применяют дополнительные, которые получают увеличением сторон основных форматов на величину, кратную размерам формата А4. При этом коэффициент увеличения n- должен быть целым числом. Обозначение форматов состоит из двух цифр (чисел), первая указывает кратность одной стороны формата к величине 297 мм, а вторая – кратность другой стороны к величине 210 мм. Произведение цифр (чисел), составляющих обозначение, определяет количество форматов 11 (А4) (297х2100), которые содержатся в данном формате. Масштабы изображений на чертежах должны выбираться из следующего ряда: Натуральная величина Масштабы уменьшения Масштабы увеличения

1:1 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75; 1:100; 1:200; 1:400; 1:500; 1:800; 1:1000 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1; 50:1; 100:1

При проектировании генеральных планов крупных обьектов допускается применять масштабы 1:2000; 1:5000;

1:10000; 1:20000; 1:25000; 1:50000. Масштаб, указанный в предназначенной для этого графе основной надписи чертежа, должен обозначаться по типу 1:1, 1:2, 2:1, 4:1 и т. д., а в остальных случаях по типу М1:1, М1:2, М2:1. В правом нижнем углу чертежа помещают основную надпись по форме 1, установленной ГОСТ 2.104-95 (см. рис. 1 и 2). Обозначение чертежей и других конструкторских документов, в соответствии ГОСТ 2.104-95 указывают в основной надписи и в дополнительной графе. Обозначения учебных документов должно составляться в соответствии с обезличенной системой кодирования документов и выполняют следующим образом. Х ХХ

ХХХ ХХ

ХХХ

ХХХХ Номера позиции агрегатов, Узлов деталей

Номер темы и варианта Классификационная характеристика вида работы, индекс вида работы Индекс дисциплины Индекс факультета и кафедры, на которой выполняется работа Индекс вида обучения

Индекс вида обучения: дневное – Д, заочное – З. Индекс института и кафедры: институт пищевой инженерии и биотехнологии - 200, кафедра «Биотехнологии» - 50. Индекс дисциплины: техника и технология отрасли – 07, основы проектирования биотехнологических производств – 08. Индекс вида работы: дипломный проект – 0 , курсовой проект – 1, домашняя работа – 2, расчетно-графическая работа – 3, учебно-исследовательская работа, реферат – 4,

преддипломная практика – 5, производственная практика – 6, учебная практика – 7. Классификационная характеристика вида работ: учебная работа – 01, реальный проект – 02, другие виды работ – 03. Таким образом, в дипломной работе графический материал будет обозначаться следующим образом: Д 250.07.01.10.014.0000ПЗ. Где: - индекс формы обучения – Д; - индекс подразделения (факультета и кафедры) – 250; - индекс дисциплины на кафедре – 07; - индекс вида работ – 01; - классификационная характеристика темы работ – 10; - порядковый номер (по зачетной книжке)-014; - номер позиции и код (устанавливается в соответствии от вида документа) – 0000ПЗ. Классификатор дисциплин кафедры «Биотехнология» представлен в приложении - . Классификатор тем дипломных и курсовых проектов (работ) приведен в приложении - . Титульный лист Оформление титульного листа выполняется согласно приложения 1. Задание на дипломное и курсовое проектирование Оформление задания на проектирование выполняется согласно приложения 2, приложения 3. Содержание Содержание включает наименование всех разделов, подразделов, пунктов с указанием номеров страниц, на ко-

торых размещаются начало материала разделов (подразделов, пунктов). Нумерация Нумерация страниц должна быть сквозной, начиная с титульного листа, при этом номер страниц на первых трех листах (титульный лист, задание, заглавный лист) не проставляются. Номер листа проставляется в штампах. Разделы должны иметь порядковую нумерацию в пределах всей пояснительной записки и обозначаются арабскими цифрами с точкой в конце. Подразделы нумеруются арабскими цифрами в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номера раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела должна быть точка. Иллюстрации Все иллюстрации в пояснительной записке (графики, схемы) называются рисунками, их обозначают словом «Рис.» и нумеруют последовательно арабскими цифрами в пределах раздела. Номер рисунка должен состоять из номера раздела, порядкового номера рисунка, разделенных точкой, например: Рис. 1.2. Иллюстрации располагаются после первой ссылки на них. Они должны иметь наименование. Наименование иллюстрации помещают над ней, поясняющие подписи под ней. 5. Оформление иллюстрации Иллюстрации в текстовом документе даются для пояснения излагаемого текста и должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД. К иллюстрациям относятся таблицы, рисунки, диаграммы и т.д.

Иллюстрации, выполненные на отдельных страницах пояснительной записки, включают в общую нумерацию страниц и они могут располагаться по тексту, в конце его или в приложении. Качество иллюстрации должно обеспечивать их четкое воспроизведение, их выполняют черной тушью или чернилами на белой непрозрачной бумаге. В учебных работах допускается выполнение рисунков на кальке черной пастой или тушью, наклеенной на лист белой бумаги, причем поясняющие надписи помещают на кальке, а на листе. Графики допускается выполнять на миллиметровой бумаге. Пример выполнения иллюстрации представлен на рис. 4.

Рис.4. Название иллюстрации

Иллюстрации, если их больше одной, нумеруют в пределах раздела арабскими цифрами. Номер иллюстрации состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой. Иллюстрации, кроме таблиц, обозначаются словом «Рис.». Например: «Рис.1.1». допускается нумерация иллюстрации в пределах всего документа. Иллюстрации при необходимости могут иметь наименование и подрисуночный текст. Наименование помещают над иллюстрацией, а подрисуночный текст – под ней. Номер иллюстрации помещают под ней, а при наличии подрисуночного текста – под подрисуночным текстом.

Выполнение диаграмм Основные правила оформления диаграмм, изображающих функциональную зависимость двух или более переменных величин в системе координат, установлены в рекомендациях Р-50-77-88 «ЕСКД. Правила выполнения диаграмм». Диаграммы выполняются в прямоугольной или полярной системе координат. Значения переменных величин откладываются на осях координат в линейном или нелинейном масштабах изображений. Масштаб для каждого направления координат может быть разным. Диаграммы без шкал следует выполнять во всех направлениях координат в линейном масштабе изображения. В качестве шкалы используют координатную ось или линию координатной сетки, которая ограничивает поле диаграммы (см.рис.4). Оси координат, оси шкал, ограничивающих поле диаграммы, следует выполнять сплошными основными линиями (толщина S = 0,6…1,5 мм.). Линии координатной сетки и делительные штрих осей координат выполняются сплошной тонкой линией (толщина S/3…S/2). На диаграмме одной функциональной зависимости ее изображение следует выполнять сплошной линией толщиной 2S. Допускаются при необходимости линии меньшей толщины для обеспечения точности отсчета. При изображении на одной диаграмме нескольких зависимостей допускается их изображать линиями различных типов, например сплошной, штриховой, штрих-пунктирной и т.д. При совпадении линии функциональной зависимости с осью координат или линией сетки вычерчивают линию функциональной зависимости.

Точки диаграммы, полученные измерением или расчетом, обозначают графически кружком, крестиком и т.п., разъясняют в пояснительной части диаграммы (текстовой или графической), размещаемой после наименования диаграммы или на свободном поле диаграммы. Переменные величины на диаграммах следует размещать вблизи стрелки, которой заканчивается ось (рис.8). В диаграмме со шкалами обозначения величин следует размещать у середины шкалы с ее внешней стороны. Единицы измерения физических величин проставляются одним из следующих способов: 1) в конце шкалы; 2) вместе с наименованием переменной величины после запятой; 3) в конце шкалы вместе с обозначением переменной величины в виде дроби, в числителе наносится наименование, в знаменателе – единица измерения. Мпр

ϕ

Рис. 8

Построение таблиц Размеры таблиц выбираются произвольно, в зависимости от изложения материала. Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм. Графу «№ п/п» в таблицу не включают. При необходимости порядковые номера указывают в боковике перед наименованием параметров. Для облегчения ссылок в тексте документа допускается нумерация граф.

Диагональное деление головки таблицы не допускается. Заголовки указывают в единственном числе. Если цифровые данные в графах таблицы выражены в различных единицах физических величин, то их указывают в заголовке каждой графы. Если все параметры, размещенные в таблице, выражены в одной и той же единице физической величины, то над таблицей помещают ее сокращенное обозначение (м, мм, Н и др.). Если цифровые или иные данные в графах таблицы не приводят, то необходимо ставить прочерк. Числовые величины в одной графе должны иметь, как правило, одинаковое количество десятичных знаков. Для сокращения текста заголовков и подзаголовков граф таблицы отдельные понятия заменяют буквенными обозначениями, если они пояснены в тексте или приведены на иллюстрациях, например D – диаметр, Н – высота, L – длина. Пример построения таблицы: Таблица 5.1. Заголовок таблицы Заголовки граф Подзаголовки граф

Головка С т р о к и

Все таблицы, если их в документе более одной, нумеруют в пределах раздела арабскими цифрами. Номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенных точкой. Допускается нумерация таблиц в пределах всего документа. Таблица при необходимости может иметь тематический заголовок, который пишется над таблицей, но ниже надписи «Таблица…», т.е. номера таблицы. Таблицы с большим числом строк переносятся на другие листы. При этом заголовок таблицы не пишется и вместо номера таблицы пишется «Продолжение табл …». Здесь необходима нумерация граф. Пример нумерации граф в таблице: На первом листе: Таблица 5.2 Характеристики механизма в зависимости от его положения Наименование 1

Положение механизма 0 2

1 3

2 4

3 5

4 6

5 7

6

7

6 8

7 9

8 10

9 11

10 12

11 13

v2, м/с v3, м/с ω, рад/с Jпр, кг⋅м2 Рис.6

На следующем листе: Продолжение табл.5.2 1 Боковик

Г р а ф ы

Показатели с одним буквенным обозначением группируют последовательно, в порядке возрастания индексов, например: L, L1, L2 и т.д.

v2, м/с v3, м/с ω, рад/с Jпр, кг⋅м2

2

3

4

5

8

9

10

11

12

13

Если в документе только одна таблица, то номер ей не присваивают и слово «Таблица» не пишут. ОФОРМЛЕНИЕ РАСЧЕТОВ Условные буквенные обозначения (символы) физических, математических величин должны соответствовать установленным государственным стандартам. Одним из них является ГОСТ 8.417-81. «ГСИ. Единицы измерения физических величин». Наиболее часто встречающиеся величины приведены в таблице 1. Таблица 1 Единицы измерения физических величин Наименование Длина Масса Время Сила Момент инерции тела Изгибающий момент Вращающий момент Давление Интенсивность Работа Мощность

Символ l m t F J

Единица метр килограмм секунда ньютон килограмм⋅метр в квадрате

Сокращенное обозначение Русское Международное м m кг kg с s Н N кг⋅м2 kg⋅m2

M

ньютон⋅метр

Н⋅м

-

T

ньютон⋅метр

Н⋅м

-

p q

паскаль ньютон на метр

Па Н/м

Pa -

A p

джоуль ватт

Дж Вт

J W

Значения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, должны быть приведены непосредственно под формулой. Значение каждого символа дают с новой строки в той последовательности, в какой они приведены в формуле.

Значения символов, результатов расчета должны иметь размерности. Если в документе больше одной формулы, то их нумеруют арабскими цифрами в пределах раздела. Номер формулы состоит из номера раздела и номера формулы. Допускается нумерация формул в пределах всего документа. M (4.1) σ = W Ссылки в тексте на номер формулы дают в скобках, например «… в формуле (4.1)…». Таблицы Каждая таблица должна иметь заголовок. Заголовок и слово «Таблица» начинают с прописной буквы. Заголовок не подчеркивается. Таблицу размещают после первого упоминания о ней в тексте таким образом, чтобы её можно было читать без поворота пояснительной записки или с поворотом по часовой стрелке. Таблицы нумеруются последовательно арабскими цифрами в пределах раздела. В правом верхнем углу таблицы над соответствующим заголовком помещают надпись «Таблица» с указанием номера таблицы. Номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенных точкой. Таблицы с большим числом строк переносятся на другие листы. При переносе части таблицы на другой лист слово «Таблица» и номер указывают один раз справа над первой частью таблицы, над другими частями пишут «Продолжение табл. 2.5». Здесь необходима нумерация граф. Пример нумерации граф в таблице:

На первом листе: Таблица 5.2 Характеристики механизма в зависимости от его положения Наименование 1

Положение механизма 0 2

1 3

2 4

3 5

4 6

5 7

6 8

7 9

8 10

9 11

10 12

11 13

v2, м/с v3, м/с ω, рад/с Jпр, кг⋅м2

Формулы Формулы в пояснительной записке нумеруют арабскими цифрами в пределах раздела. Номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы в разделе, разделенных точкой. Номер указывают с правой стороны листа на уровне формулы в круглых скобках, например (3.1). Пояснение значений символов и числовых коэффициентов приводят непосредственной под формулой в той же последовательности, в какой они даны в формуле. Значение каждого символа и числового коэффициента следует с новой строчки. Первую строку объяснения начинают со слова «где» без двоеточия. Уравнения и формулы следует выделять из текста свободными строками. Выше и ниже каждой формулы должно быть оставлено не менее одной свободной строки. Ссылки Ссылки на иллюстрации, или таблицы, или на формулы указывают их порядковым номером, например «на рис. 2.1», «в табл. 1.2», «в формуле 3.1». Ссылки в тексте на литературные источники допускается указывать порядковыми номерами по списку источни-

ков, выделенных двумя косыми чертами, например «… /4,6,9,11/». Список использованных источников Список формируется из перечня литературных источников, использованных при выполнении дипломного (курсового) проекта. Их располагают в порядке появления ссылок в тексте. Сведения об источниках, включенных в список, необходимо давать в соответствии с требованиями ГОСТ 2.106-95 «ЕСКД. Текстовые документы». Примеры библиографического описания учебного документа: 1) Книги четырех и более авторов описывают под заглавием. Книги одного или двух авторов описывают под их фамилиями. Книги трех авторов описывают под фамилией первого автора. Например: а) Плакунов В.К. основы энзимологии. –М.: Лотос, 2001. – 126с. 2) Библиографическое описание статьи из журнала состоит из 2-х частей: сведения о статье и сведения об издании, в котором опубликована статья. Например: а) Батомункуева Б.П., Егоров Н.С. Изучение препарата внеклеточных протеиназ грибов Aspergillus ochraceus 513 и Aspergillus alliaceus 7 dN 1// Микробиология, 2001, №6. б) Лысенко А.М. и др. Дивергенция по уровню гибридицации ДНК и образование видов-двойников у молочнокислых бактерий Streptococcus thermophilus/ Лысенко А.М., Ботина С.Г., Ганина В.И., Суходолец В.В.// Микробиология, 2001. –т.70. -№1. –с. 70-76. 3) Библиографические ссылки на нормативнотехнические документы: а) Правила организации производства и контроля качества лекарственных средств: Руководящий нормативный документ РД 64-125-91. М.1991.

б) Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов (Сан ПИН 2.3.2.1078-01). Приложение 7. М.: Минздрав России. 2002. –166с. 4) Библиографические ссылки на патентные документы: а) Пат 2061042 РФ, МКИ С 12№1/20, С 12Р 1/04/. Штамм L.lactis – продуцент бактериоцина низина /Литвинова М.Н., Красникова Л.В., Бирюков В.В., Щеблыкин И.Н., Шушеначева Е.А., Шумаков С.А. // Открытия. Изобретения. –1996. -№15. 5) Библиографические ссылки на нормативы, нормы, каталоги: а). Жидкостные центробежные сепараторы для химической промышленности: Каталог/ ЦИНТИхимнефтемаш. М., 1973. –49с. б). Выпарные трубчатые аппараты общего назначения для химических производств: Каталог/ЦИНТИхимнефтемаш. М., 1985. в). Роторные испарители: Каталог/ЦИНТИхимнефтемаш. М., 1985. Приложения Приложение оформляют как продолжение записки на последующих её страницах или в отдельной части, располагая их в порядке появления ссылок в тексте. Каждое приложение следует начинать с новой страницы, с указанием в правом углу слева слова «Приложение», напечатанного прописными буквами. Если в работе более одного приложения, их нумеруют последовательно арабскими цифрами без знака №, например, «Приложение 7 » Текст каждого приложения при необходимости может быть разделен на подразделы и пункты, нумеруемые арабскими цифрами в пределах каждого приложения, перед

ними ставится буква П, например «П 1.2.3» (третий пункт второго подраздела первого приложения). Рисунки, таблицы и формулы, помещаемые в приложении, нумеруются арабскими цифрами в пределах каждого приложения, например «Рис. П.1.1» (первый рисунок первого приложения); Табл. П.1.1 (первая таблица первого приложения). ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА В графическую часть рекомендуется включать следующие чертежи: - аппаратурная схема со схемой регулирования; - компоновка оборудования (планы и разрезы цеха, отделения, установки); - схема автоматизации технологического процесса ; - общий вид аппарата (для оригинальных нестандартных конструкций); - сводная таблица технико-экономических показателей; - химическая схема процесса. Рекомендуемый объем графического материала от 7 до 9 листов формата A1. 4.1. Чертежи аппаратурно-технологической схемы Чертеж аппаратурно-технологической схемы должен четко показывать технологическое оборудование, включая вспомогательное (хранилища-сборники, мерники, ловушки, аварийные емкости, насосы, транспортные приспособления и т. д.). В чертеже аппаратурной схемы не приводят оборудование, которое используют не только для проектируемого, но и для других производств (складские емкости, централизованные компрессоры и холодильные станции и т. п.). В этом

случае на чертеже наносят стрелку с надписью, указывающей, откуда поступает сырье, сжатый воздух, азот и т. п. Оборудование изображают на чертеже в строгой последовательности по ходу технологического процесса, с отражением конструктивных особенностей и фактического расположения по вертикали. Нумерация оборудования должна в точности соответствовать, данной в описании, технологической схеме. На чертеже не надо приводить все позиции одного и того же назначения. Достаточно показать такой вид оборудования один раз, а в спецификации указать общее число единиц оборудования одного назначения, закрепленного за данным производством. На чертеже аппаратурной схемы должны быть изображены материальные трубопроводы, а также другие виды трубопроводов, арматура и предохранительные устройства, которые имеют существенное значение для правильного и безопасного ведения процесса. Остальные виды трубопроводов на чертеже не приводят. Места подачи в аппараты пара, охлаждающей воды, сжатого воздуха и т. п. обозначают условными знаками. На аппаратах и трубопроводах указывают все контрольно-измерительные и регулирующие приборы, а также места отбора проб для анализов, КИП также нумеруют в соответствии с описанием технологической схемой. Чертеж аппаратурно-технологической схемы выполняется с примерным соблюдением масштаба 1:50. При очень малых габаритах аппаратуры (например, пилотная установка) допустим примерный масштаб 1:25. На технологической схеме условно должны быть показаны конструкционные особенности каждой единицы оборудования (наличие и тип теплообменных устройств, мешалки, способ крепления аппаратуры и т. п.).

4.2. Планы и разрезы производственного здания (компоновочные чертежи) Планы и разрезы производственных зданий выполняются в масштабе 1:100 (как исключение 1: 50 или 1: 200). Расположение технологического оборудования показывается на планах этажей и на разрезах, продольном и поперечном. Для характеристики изображенного здания даются разбивочные оси, проходящие по основным несущим конструкциям. Вертикальные оси на чертеже имеют цифровое обозначение: 1, 2, 3 и т. д. Горизонтальные оси обозначаются буквами русского алфавита: А, Б, В и т. д. Между осями дается размер, характеризующий принятый шаг основных конструкций. Все размеры даются в мм. На разрезах следует указывать оконные и дверные проемы, выставлягь высотные отметки (в метрах) и основные размеры наиболее характерных элементов, изображенных на разрезе. Конструкция кровли иллюстрируется соответствующей выноской с описанием наименований материалов, входящих в ее состав. Аналогичная выноска дается по конструкциям полов в производственных и служебно-бытовых помещениях. Должна быть показана глубина заложения фундамента, изоляция стены от фундамента и прочее. Все помещения, изображенные на поэтажных планах, должны иметь размеры (длина, ширина) и площадь в м2. Каждый разрез и каждый план должен иметь все характерные размеры и соответствующие письменные выноски. Это следует делать для облегчения ознакомления с материалом, приведенным на чертеже. Технологическое оборудование следует показать как на плане, так и на разрезе. В дополнение к основным разрезам и планам с расположением оборудования, в отдельных случаях можно давать частные разрезы и планы с соответствующей привязкой к осям здания.

Планы и разрезы должны быть сделаны таким образом, чтобы полностью выявить как основные конструктивные особенности проектируемого здания, так и расположение аппаратуры в нем. Каждый аппарат должен быть виден, как минимум, в двух проекциях. На чертеже должны быть проставлены привязочные размеры (от оси аппарата до ближайшей стены, края монтажной площадки и т. п.) для основной аппаратуры. Чертеж должен четко иллюстрировать конструкцию и размеры монтажной площадки и способ крепления аппаратуры. Необходимо помнить о том, что цех должен иметь четкую планировку, обеспечивающую удобство монтажа, эксплуатации и ремонта оборудования. Поэтому оборудование должно располагаться правильными рядами, а расстояния между аппаратами, ширина проходов и другие размеры должны соответствовать действующим нормам. Ширина проходов и высота ограждений, предусматриваемые нормами при компоновке оборудования: 1. Основные проходы в местах постоянного пребывания работающих, а также по фронту обслуживания оборудования - шириной не менее 2 м. 2. Основные проходы по фронту обслуживания машин (компрессоров, насосов, воздуходувок и т. п.) и аппаратов, имеющих гребенки управления, местные контрольноизмерительные приборы и т. п. при наличии постоянных рабочих мест - шириной не менее 1,5м. 3. Проходы между аппаратами, а также между аппаратами и стенами помещений при необходимости кругового обслуживания - шириной не менее 1 м. 4. Проходы для осмотра и периодической проверки и регулировки аппаратов и приборов - шириной не менее 0,8 м. 5. Проходы между насосами - шириной не менее 0,8 м.

6. Проходы у оконных проемов, доступных с уровня пола или площадки - шириной не менее 1 м. 7. Проходы между компрессорами - шириной не менее 1,6 м., за исключением малогабаритных машин (шириной и высотой до 0,8 м), для которых разрешается уменьшить ширину прохода до 1 м. 8. Для печей и другого высокотемпературного оборудования минимальное расстояние от стен помещения до фронта топок и стенок должно быть не менее 2 м, а свободные проходы вокруг оборудования должны быть шириной не менее 2 м. 9. В местах прохода людей и проезда транспорта под подвесными конвейерами и транспортерами необходимо предусматривать ограждения на высоте не менее 2,2 м. 10. В местах пересечения цеховых проходов ленточными конвейерами или транспортерами необходимо предусматривать мостики (с перилами) шириной не менее 0,8 м. П. Все переходы, открытые колодцы, ямы и т.п. должны иметь ограждения высотой не менее 1 м. Монтажные проемы в перекрытиях также должны иметь такое же ограждение с бортиком внизу высотой не менее 0,15 м. 4.3. Схема автоматизации технологического процесса Схема контроля и автоматизации процесса приводится на чертеже аппаратурной схемы. При специальном задании или оригинальном решении может быть представлен дополнительный лист. Этот чертеж делается в точном соответствии с индивидуальным заданием на дипломное проектирование и иллюстрирует принятое автором проекта решение по автоматизации соответствующего аппарата, узла или части технологической схемы. При этом имеется в виду, что

принятое решение оригинально, а не является копированием общепринятой схемы. При отсутствии в дипломном проекте оригинальных решений по автоматизации производства вместо этого чертежа могут быть представлены графические материалы по исследованию процесса методами математического моделирования (если такое исследование проводилось и отражено в расчетно-пояснительной записке) или графические материалы по механизации какой-либо операции (при наличии творческого решения). 4.4. Общий вид аппаратуры При оригинальном решении по указанию руководителя проекта дается общий вид (разрез) одного из основных технологических аппаратов с главнейшими деталями в масштабе 1:5—1:25. Все листы графической части должны быть согласованы (подписаны) руководителем дипломного проекта. Кроме того, аппаратурно-технологическая схема должна быть согласована с консультантами по охране труда; КИП и автоматизации; чертеж компоновки оборудования с консультантами по строительной части и по охране труда; схема автоматизации с консультантом по КИП и автоматизации; сводная таблица технико-экономических показателей с консультантом по экономической части. Конкретное задание уточняется руководителем проекта.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Министерство образования Российской Федерации ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «БИОТЕХНОЛОГИИ»

ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ Руководитель ______________ (ФИО) (дата) (подпись)

(НАИМЕНОВАНИЕ ПРОЕКТА, РАБОТЫ) расчетно-пояснительная записка по курсовому проекту (работы) по дисциплине «Техника и технология отрасли.»

Студент________________ Группа ________________

Улан – Удэ 2003

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Министерство образования Российской Федерации

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Министерство образования Российской Федерации

ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «БИОТЕХНОЛОГИИ»

Кафедра: «БИОТЕХНОЛОГИИ» Институт пищевой инженерии и биотехнологии

ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ Зав.кафедрой ____________________ (ФИО) (дата) (подпись) (НАИМЕНОВАНИЕ ПРОЕКТА, РАБОТЫ) Расчетно-пояснительная записка по дипломному проекту (обозначение документа согласно ГОСТ 2.105-95) СОГЛАСОВАНО по разделам: ТЭО ___________________ (ФИО)

Руководитель ____________ (ФИО)

(дата) (подпись)

(дата) (подпись)

Технология отрасли ____________________(Ф.И.О.)

Студент 270 гр ___________ (ФИО) (дата) (подпись)

(дата) (подпись)

Автоматика производства ____________________ (Ф.И.О.) (дата) (подпись)

Электротехника _____________________(Ф.И.О.) (дата) (подпись)

Строительная часть _____________________(Ф.И.О.) (дата) (подпись)

Экономика ____________________ (Ф.И.О.)

УТВЕРЖДАЮ Зав.кафедрой _____________________ (ФИО) (дата) (подпись) ЗАДАНИЕ По дипломному (курсовому) проектированию Студенту _____________ курса __________________________группы Фамилия___________ имя ________________ отчество_____________ Срок выполнения проекта _____________________________2003 -г. Защита проекта назначена на ___________________________2003 г. Время выдачи задания _________________________________2003 г. 1. Тема проекта: _______________________________________________ ______________________________________________________________ 2. Исходные данные к проекту: 3. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) 4. Перечень графического материала (с указанием обязательных чертежей) 5. Литература, пособия:

(дата) (подпись)

БЖД __________________________(Ф.И.О.)

Руководитель проекта ___________________________________

(дата) (подпись)

Задание принял к исполнению ___________________________ Примечание: Количество разделов и их наименование определяется профилирующей кафедрой

Улан-Удэ 2003

(дата и подпись студента)

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Продуктовый расчет получения биотехнологических препаратов и составление материального 1. Количество ферментационной среды с учетом потерь (10%) за счет уноса среды с отходящими от ферментера газами. Количество готовой культуральной жидкости (к.ж.) (G) составит — 1 м3. Потери с уносом - 10%. Количество засеянной питательной среды составит: G 1 =G × 1,1 м 3 2. Расход компонентов питательной среды для приготовления 1,1 м 3 (G 1 ) ферментационной среды и содержание абсолютно сухих веществ в ней. 2.1. Общий расход (в кг) компонентов для ферментационной среды: G2 = g1+g2 и т.д., где g1, g2 и т.д. - расход отдельного компонента среды. 2.2. Содержание абсолютно сухих веществ в ферментационной среде: Gз = c1 + с2 + c3 и т.д., где c1, c2 и т.д. содержание абсолютно сухих веществ каждого компонента среды, которое определяется путем умножения расхода компонента на содержание а.с.в в компоненте в соответствии с ГОСТом. 3. Количество посевного материала для засева ферментационной среды (посевная доза - 2% по отношению к G1) G4 = G1 × 0,02 м3 Потери при выращивании посевного материала 5%. Количество готового посевного материала составит: G5 = G4 × 0,95 м3.

4. Расход компонентов питательной среды для получения посевного материала: 4.1. Общий расход компонентов для посевной среды: G6 = g1+ g2 + и т.д., где g1, g2 и т.д. расход отдельного компонента посевной среды. 4.2 Содержание абсолютно сухих веществ в посевной среде: G7 = с1 + с2 +с3 и т.д. (расчет аналогичен п. 2.2.) 5. Количество среды, поступившей в ферментер (среда для ферментации + посевной материал): G8 = G1 + G5 м3 5.1. Содержание абсолютно сухих веществ при этом составит: G9 = Gз + G7 кг 6. Количество культуральной жидкости (к. ж.), полученной после ферментации и поступившей на стадии обработки (выход с учетом уноса с отходящими газами - 90%): G10 = G8 × 0,9 м3 6.1. Потери к.ж. с отходящими газами (10%): G11 = G8 × 0,1 м3 При этом потери абсолютно сухих веществ с отходящими газами составит (10%): G12 = G9 × 0,l кг 6.2. Активность культуральной жидкости: А1. Общая активность в культуральной жидкости: А2 = А1 × G10 ед. 6.3. Затраты абсолютно сухих веществ на энергию биосинтеза (15%): G13 = G9 × 0,15 кг 6.4. Количество абсолютно сухих веществ в культуральной жидкости, поступившей на обработку: G14 = G9 - (G12 + G13) кг. 7. Фильтрация культуральной жидкости.

7. 1 Расход воды на промывку осадка при гидромодуле 1:0,5:

G15 = G10 × 0,5 дм3 7.2. Количество полученного фильтрата с учетом 10% потерь на фильтрации: G16 = (G10+G15) × (1 - 0,1) см3 7.3. Активность фильтрата с учетом потерь от инактивации (5%): А × (1 − 0,05) ед/см3. А3 = 2 G10 + G15 7.4. Общая активность фильтрата: A4 = G16 × A3 ед. Потери активности на стадии составят: a1 = A2 - A4, из них - потери активности с биомассой (а2) составляют 7%: а2 = а × 0,07, - потери от инактивации а3 = a1 - a2 7.5. Количество абсолютно сухого осадка, отделенного при фильтрации. При фильтрации к.ж. в осадке остается 40% от содержания абсолютно сухих веществ, содержащихся в к.ж.: G17 = G14 × 0,4 кг При влажности осадка 85%, его количество составляет: G17 G18 = кг 1 − 0.85 или G G19 = 18 дм3, где 1,2 - плотность осадка. 1,2 7.6. Содержание абсолютно сухих веществ в фильтрате: G20 = G14 – G17 кг

8. Концентрирование ферментного раствора методом ультрафильтрации 8.1. Количество ультраконцентрата при степени концентрирования – 10 G21 = G16 : 10 дм 3 8.2. Активность ксиланазы в ультраконцентрате с учетом 10% потерь: А × G16 × (1 − 0,1) ед/см3. А5 = 3 G21 8.3. Общая активность концентрата: А6 = А5 × G21 ед. 8.4. Количество абсолютно сухих веществ в концентрате (7,5%) (определяется аналитически): G22 = G21 × 0,075 кг 8.5. Количество ультрафильтрата: G23 = G16 - G21 дм3. 8.6. Количество абсолютно сухих веществ в ультрафильтрате: G24 = G20 - G22 кг 8.7. Общая активность ксиланазы в ультрафильтрате (потери с ультрафильтратом - 6,5% от общей активности фильтрата): А7 = А4 × 0,065 ед. Потери от инактивации - 3,5% : а4= А4 × 0,04 8.8. Активность ксиланазы в ультрафильтрате а5 = А7 : С23 ед/мл. 9. Стерилизующая фильтрация концентрата 9.1. Количество стерильного концентрата с учетом потерь 3% G25 = G21 × (l -0,03) дм3 9.2. Активность ксиланазы стерильного конценртата с учетом инактивации 5% от активности концентрата:

A8 = А5 (1 -0,05) ед/см3 9.3. Общая активность стерильного концентрата: А9 – A8 : G25 ед. Потери от инактивации: а6 — А6 × 0,05. 9.4. Количество осадка, полученного при стерилизующей фильтрации (удаляется 8% от абсолютно сухих веществ, содержащихся в концентрате): G26 = G22 × 0,08 кг 9.5. Количество влажного осадка, полученного при стерилизующей филы рации (влажность осадка- 85%): G27 = G26 : (1 - 0,85) кг или G28 = G27 : 1,1, где 1,1 — плотность осадка Потери активности с осадком: а7 = А6 - А8 9.6. Количество абсолютно сухих веществ в стерильном концентрате: G29 = G22 – G26 кг. 10. Жидкостная стандартизация стерильного концентрата. 10.1. Жидкостная стандартизация проводится какимлибо инертным наполнителем (солью поваренной, сульфатом натрия) с целью повышения содержания сухих веществ в концентрате до 10-12 % (в примере до 12%): 10.2. Количество наполнителя для жидкостной стандартизации (потери па стадии - 3%) G30 = G25 × 0,12 - G29 кг 10.3. Количество абсолютно сухих веществ в стерильном концентрате: G31 = G29 + G30 10.4. Общая активность в стерильном концентрате с учетом потерь - 1%: А11 = А8 × (1 0,01) ед. Потери активности а7 = А8 — A11

10.5. Количество стандартизованного стерильного концентрата с учетом увеличения объема от внесения наполнителя - 0,3%: G32 = G25 × (1 +0,003) дм3 10.6. Активность фермента в стерильном концентрате: А А12 = 11 ед/мл. G32 11 .Сушка концентрата. 11.1 Количество высушенного препарата с учетом 10% потерь сухого вещества с отходящим воздухом (содержание влаги в препарате - 8%): G × (1 − 0,1) кг (г) G33 = 31 (1 − W ) 11.2. Активность препарата с учетом потерь от инактивации 8% A × (1 − 0,08) A13 = 11 ед/г G31 11.3. Содержание абсолютно сухого вещества в препарате при влажности– 8% G34 = G31 х 0,92 кг 11 .4 Потери а. с. в. при сушке с учетом влажности 8% составят: G34 = (G31 - G34) × (l +0,08) 11.5. Общая активность ксиланазы в сухом препарате с учетом потерь – 8% A14 = A13 × G33 ед. Потери активности при сушке а8 = A11 – A14 12. Стандартизация сухого препарата. 12.1 Активность стандартного препарата в соответствии с ТУ: А15 12.2. Количество наполнителя для стандартизации:

G33 × ( A13 − A15 ) кг A15 12.3. Количество веществ, поступающих на стандартизацию: G36 = G33 + G35 кг 12.4 Количество препарата, полученного после стандартизации при учете 2% потерь: G37 = G36 (1-0,02) кг, в том числе а.с.в. = G37 × 0,92 12.5. Общая активность препарата: A16 = A15 × G37 ед. 12.6. Потери количества препарата при стандартизации: G38 = G36 - G37 кг 12.7. Потери активности на стадии стандартизации: a9 = G38 × А15. G35

13.Фасовка, упаковка, маркировка. 13.1 Препарат расфасовывают в полиэтиленовые мешки и затем в бумажные мешки по 15-20 кг (в зависимости от вида препарата). Потери на стадии упаковки составляют 1,0%. Количество упакованного препарата: G39 = G37 × (1-0,01) кг 13.2. Механические потери: G40 = G37- G39 13.3. Общая активность препарата: A18 = G39 × А14 ед. 13.4. Потери активности на стадии: а10 = G40 × A15 Таким образом, выход препарата со стандартной активностью 10000 ед/г с 1 м3 культуральной жидкости составляет A18 кг, а общий выход по активности: A × 100% G41 = 41 %. A2

МАТЕРИЛАЬНЫЙ БАЛАНС ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА (расчет на 1 м3 культуральной жидкости) Израсходовано Получено

Выход фермента, % На К исстадии ход.

Наименование сырья и полупродуктов

Количество, кг, дм3

Содержание а.с.в., кг

Активность, ед./г, ед/см3

Общая активность, ед.

Наименование конечного продукта, отходов и потерь

Количество, кг, дм3

Активность, ед/г, ед/см3

Общая активность, ед.

Содержание а.с.в., кг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

A1

A2

G14

100

- питательная ферментационная среда - посевной материал

G1

G3

G5

G7

ИТОГО G8 G9 Стадия ТП – Фильтрация культуральной жидкости -культуральная G10 А1 G14 жидкость -вода для промыва осадка

Стадия ТП – Выращивание продуцента в ферментере -культуральная жидG10 кость G11 -потери с уносом расход сухих веществ на энергию биосинтеза G8 А2

G15

Стадия ТП-Ультрафильтрация Фильтрат к.ж. G16

G20

А3

А4

Стадия ТП – Стерилизующая фильтрация Концентрат G21 G22

А5

А6

G12 G13 A2

G9 А4 × 100 А1 а2 × 100 А1 а3 × 100 А1

А4 × 100 А2

А6 × 100 А4 А7 × 100 А4

А6 × 100 А2

-фильтрат к.ж.

G16

А3

А4

G20

-биомасса (W=85%) -потери от инактивации и механические

G18

-

а2

G17

Концентрат

G21

А5

А6

G22

Ультрафильтрат

G23

а5

А7

G24

-

-

а4

концен-

G25

А9

А8

G29

А8 × 100 А6

-осадок (W=90%) -потери от инактивации

G28

а7 а6

G26

а5 × 100 А6

Потери от инактивации и механические -стерильный трат

12

а3

а 4 × 100 А4 А8 × 100 А2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

а 6 × 100 А6

ИТОГО Стадия ТП – Жидкостная стандартизация концентрата Стерильный конG25 А9 G29 центрат Наполнитель (сульфат натрия)

А8

G32

А12

Потери от инактивации

G30

ИТОГО Стадия ТП – Сушка концентрата стандартизованный G32 концентрат

Стандартизованный концентрат

ИТОГО Стадия ТП – Стандартизация сухого препарата -сухой препарат G33 G34 (базовый)

А12

А13

А11

А14

-сухой препарат (базовый) -испаренная влага -потери с отходящим воздухом

G33

-стандартный препарат

G37

А13

G35

-

ИТОГО Стадия УМО Фасовка, упаковка, маркировка -стандартный преG37 парат

17,72

А14

G34

А16

-упакованный препарат

G37

А15

ИТОГО

100 А14 × 100 А11

А16

А16 × 100 А41

а9

а9 × 100 А14

А15

А18

А18 × 100 А16

а10

а10 × 100 А16

-механические потери G40

А11 × 100 А2

А14 × 100 А2

а8 × 100 А11

G34

G38

А15

А11 × 100 А8 а 7 × 100 А8

219,3

-потери механические -наполнитель (сульфат натрия)

G31

а7

17,72 G31

А11

А16 × 100 А2

А18 × 100 А2

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Расчет и выбор основного технологического оборудования

Расчет и выбор оборудования для принятой в проекте технологической схемы производится по заданной мощности производства и по данным материального баланса и норм технологического проектирования. Данные для расчета: 1. Объем производства - Q т/г. 2. Количество рабочих дней в году - τ дней 3. Выход препарата с 1 м3 культуральной жидкости - q г/м3. Для расчета оборудования принимаем: коэффициент заполнения для смесителей отделения приготовления питательной среды и реакторов для обработки культуральной жидкости - 0,7; сборников фильтратов и концентратов 0,8; ферментеров 0,5, посевных аппаратов - 0,6. 4. Расчет основного оборудования. 4.1 .Производственные ферментеры 4.1.1 Объем производства препарата в сутки (Q1) Q т/сутки, Q1 =

τ

где

Q - объем производства в год; τ - количество рабочих дней в году. 4.1.2. Необходимое количество культуральной жидкости в сутки (Q2) Q Q 2 = 1 м3, q где Q1 - объем производства препарата в сутки; q - выход препарата с 1 м3 культуральной жидкости. Для рассчитанного количества культуральной жидкости в сутки выбирают ферментер, объем (V) которого при коэффициенте заполнения 0,5 близок к объему Q2.

4.1.3. Количество культуральной жидкости с одной ферментации при учел с потерь во время ферментации (10%) составит: Q4 = V × 0,5 × 0,9 м3 где Q4- количество культуральной жидкости с 1-ой ферментации; V - полный объем ферментера, м3; 0,5 - коэффициент заполнения; 0,9 - коэффициент, учитывающий выход культуральной жидкости с учетом 10% потерь. 4.1.4. Количество ферментации в сутки (n): Q n= 2 , Q где Q2 – необходимое количество культуральной жидкости в сутки; Q4 – количество к.ж. с 1-ой ферментации. 4.1.5. Количество культуральной жидкости в год (Q5) Q Q5 = м3, q где Q - объем производства препарата, т/год q - выход препарата с 1 м3 культуральной жидкости, 3 т/м . 4.1.6. Продолжительность оборачиваемости одного ферментера (τ1). Полный цикл работы одного ферментера складывается из следующих величин, которые определены в задании индивидуально: - длительность ферментации; - слив к. ж.; - мойка ферментера ч; - проверка ферментера на герметичность; - стерилизация ферментера; - заполнение ферментера питательной средой; - засев

где

где ч;

4.1.7. Количество рабочих часов в году (τ2): τ2 = τ × 24 ч, τ- количество рабочих дней в году. 4.1.8. Необходимое количество ферментеров (N): Q ×τ N= 5 1, Q4 × τ 2 Q5 - количество к.ж. в год, м3; τ1 - продолжительность оборачиваемости ферментера,

τ2 - количество рабочих часов в году, ч; Q4 - количество к.ж. с 1-ой ферментации. Принимаем N ферментеров и 1 запасной. 4. 2. Посевные аппараты Количество посевных аппаратов может быть определено двумя способами: либо они устанавливаются индивидуально к каждому ферментеру, если этого требуют специальные условия, либо их рассчитывают в зависимости от количества ферментации в сутки и времени оборачиваемости посевного аппарата. В последнем случае посевной материал из одного посевного аппарата может поступать в группу ферментеров. 4.2.1. Полный цикл работы одного посевного аппарата (τ3) складывается из следующих величин, которые определены в задании индивидуально: - длительность выращивания посевного материала; - засев в ферментер; - мойка аппарата; - проверка на герметичность; - стерилизация пустого аппарата; - стерилизация питательной среды; - приготовление питательной среды в посевном аппарате. 4.2.2. Количество посевного материала на загрузку одного производственного ферментера: Q6 = V × 0,5 × с м3, где V - полный объем ферментера, м3;

0,5 - коэффициент заполнения; с - количество посевного материала в %. 4.2.3. Полный объем посевного аппарата при коэффициенте заполнения 0,6: Q Q7 = 6 м 3 , 0,6 где Q6 - количество посевного материала на одну загрузку, 3 м; 0,6 - коэффициент заполнения посевного аппарата. Выбираем аппарат в соответствии с расчетом. 4.2.4. Количество посевных аппаратов: n ×τ 3 n= , 24ч где n— количество ферментации в сутки; τ3 - полный цикл работы посевного аппарата. Принимаем к установке п1 посевных аппаратов и один запасной. Всего устанавливаем - (n1 + 1) посевных аппаратов. 5. Расчет оборудования для приготовления питательной среды для производственного ферментера. Для приготовления среды из углеводсодержащих компонентов (I партия) и азотсодержащих компонентов (II партия) используют отдельные емкости, и стерилизуются водные смеси этих компонентов последовательно. 5.1.Объем среды, который необходимо приготовить, равен полезному объему ферментера (V1): V1 = V × 0,5 м3, где V - полный объем ферментера; 0,5 - коэффициент заполнения. 5.2. Во время стерилизации среды происходит ее разбавление конденсатом (ориентировочно на 15-20%), в связи с этим, объем воды, используемый для приготовления среды (V2), должен быть уменьшен на 20% и составит: V2 = V1 × 0,2 м3,

где

V1 - полезный объем ферментера; 0,2 - коэффициент, учитывающий разбавление среды конденсатом; 5.3. Объем воды для приготовления I партии среды (V3) составляет 65-70% от общего объема воды: V3 = V2 × 0,7 м3, а для приготовления II партии среды объем воды (V4) составит: V4 = V2 × 0,3 м3 Полный объем реактора (V5) для I партии среды при коэффициенте заполнения составит: V V5 = 3 м3, 0 .7 а для II партии среды: V V 6 = 4 м3. 0 .7 Выбираем реакторы с мешалкой согласно полученным объемам и устанавливаем расчетное количество реакторов и 1 запасной. 5.4. Стерилизация питательной среды в установке непрерывной стерилизации (УНС) 5.4.1. Количество среды, поступающей на стерилизацию в сутки (Q8): Q8 = V2 м3 Время стерилизации среды не должно превышать 3 ч. В соответствии с этим, производительность (q1) УНС должна составлять: Q q1 = 8 м3/ч. 3 По рассчитанной производительности выбирается или рассчитывается УНС. Общее время занятости УНС состоит из времени на стерилизацию среды и времени подготовки УНС к работе. Время подготовки УНС складывается из: Мойки - 1 ч

Ревизии арматуры - 1,5 ч Проверки на герметичность - 1,0 ч Стерилизации УНС - 1,5 ч Устанавливают УНС нужной производительности и 1 запасную. 6. Сборники культуральной жидкости. Количество культуральной жидкости в сутки Q2 м3 Необходимый объем сборников при коэффициенте заполнения - 0,8. Q Q9 = 2 м 3 , 0 .8 где Q2 - количество к. ж. в сутки, м3; 0,8 - коэффициент заполнения. Выбираем сборник с необходимым полезным объемом и рассчитываем их количество. Полезный объем сборника (Vп) : Vп – Vполн. × 0,8, где Vполн. - полный объем сборника; 0,8 - коэффициент заполнения. Количество сборников: Q9 , VП где Q9 -необходимый объем сборников к. ж.; Vп - полезный объем сборника. Принимаем n2 сборника и один запасной. Всего сборников культуральной жидкости - (n2+1) штуки. n2 =

7. Отделение биомассы. 7.1. На отделение поступает Q2 м3/сутки. Фильтрующее оборудование выбираем по поверхности фильтрации. Q2 S= м2, g1 × τ 6

где

ч).

S - необходимая поверхность фильтрации, м2; Q2- количество культуральной жидкости в сутки, м; g1 - скорость фильтрации; τ6 - время работы фильтра — 20 часов (может быть 22

Принимаем фильтрующую установку с необходимой поверхностью фильтрации S и одну запасную. 7.2. Сборник фильтрата культуральной жидкости. Количество фильтрата (Q10) с учетом промывных вод (гидромодуль- 1:0,5) и выхода по объему «k» %: Q10 = (Q2+Q2 × 0,5) × k м3, где Q2— количество культуральной жидкости в сутки, м3; 0,5 - гидромодуль при промывке; k - коэффициент, учитывающий выход фильтрата на стадии. Выбирают сборник цилиндрический со сферическим днищем и рубашкой для охлаждения, объем которого близок к вычисленной величине, и рассчитывают его полезный объем. Vп = Vполн. × 0,8 м3, где 0,8 - коэффициент заполнения. Количество сборников: Q n3 = 10 VП где Q10 - общее количество фильтрата, м3; Vп - полезный объем сборника. Принимаем к установке n3 сборников и один запасной. 8. Концентрирование фильтрата. Концентрирование биологически активных растворов может осуществляться методом ультрафильтраконцентрирования и методом вакуум-выпаривания. Количество фильтрата, поступающего на концентрирование Q10 м3. Удельная производительность установки - g2 м3/м2 ч (для ультраконцен-трирования) или м3/ч (для выпарки).

Время работы установки в сутки - τ7 ч. Кратность концентрирования - nк (из описания технологического процесса). 8.1. Количество концентрата (Q11): Q Q11 = 10 м 3 nк где Q10 - общее количество фильтрата, м3; nк - степень концентрирования. 8.2. Количество ультрафильтрата или испаренной влаги (Q12): Q12 = Q10-Q11 м3, где Q10 - общее количество фильтрата, м3 ; Q11 - количество концентрата. 8.3. Поверхность, необходимая для концентрирования методом ультрафильтрации (S1): Q12 S1 = м2, g2 ×τ 7 где Q12 - количество ультрафильтрата, м3; g2 - скорость ультрафильтрации, м3/м2 ч; τ7 - время работы установки в сутки, ч. Выбираем ультрафильтрационную установку с поверхностью фильтрации S2, близкой к расчетной. Количество ультрафильтрационных установок: S n4 = 1 , S2 где S1 - необходимая поверхность фильтрации; S2 - поверхность фильтрации одной установки. Принимаем n4 установок и 1 запасную. 8.4. Выбор вакуум-выпарной установки для концентрирования. Вакуум - выпарные установки выбираются по производительности (G1): Q G1 = 12 м3/ч,

τч

Q12 - количество испаренной влаги, м3 τч - время работы установки в сутки, ч. Выбираем вакуум-выпарную установку, по производительности близкую к расчетной, и рассчитываем их необходимое количество: Q n 4 = 12 , G1 где Q12 - количество испаренной влаги, м3; G1 - удельная производительность установки, м3/ч. Принимаем n4 установок и 1 запасную. 8.5. Сборник концентрата. Количество концентрата –Q11 м3. Полный объем сборника при коэффициенте заполнения 0,8: Q V3 = 11 м3, 0,8 Выбираем сборник с полным объемом V3 м3 и 1 запасной. где

9. Стерилизация концентрата. Количество поступающего на стерилизацию концентрата – Q11 м3; Время работы установки - τ8 ч. Удельная производительность при стерилизации g3 3 2 м /м ч. 9.1. Поверхность для стерилизующей фильтрации (S3): Q11 S3 = м2 g3 ×τ 8 Выбираем установку с поверхностью фильтрации S4 2 м , близкую к рас четной. 9.2. Количество стерилизующих установок: S n5 = 31 , S4 где S3 - необходимая поверхность фильтрации;

терь:

S4 - поверхность фильтрации одной установки. Принимаем n5 установок и 1 запасную. 9.3. Сборник стерильного фильтрата. Количество стерильного фильтрата (Q13) при 3% по-

Q13 = Q11×0.97 м3, где Q11 - количество концентрата, м3; 0,97 - выход стерильного концентрата. 9.4. Полный объем сборника (V4) при коэффициенте заполнения 0,8: Q V4 = 13 м3, 0,8 где Q13 - количество стерильного фильтрата; 0,8 - коэффициент заполнения. Принимаем сборник близкий по объему к расчетному и 1 запасной.

м3 .

10. Сушка концентрата. Количество концентрата, поступающего на сушку, - Q13 Содержание сухих веществ в концентрате – с1 %. Содержание сухих веществ в готовом продукте - с2 %. Время работы сушилки в сутки - τ9 ч. Количество испаренной влаги (Q14):  c  Q14 = Q13 × 1 − 1  т.  c2  Производительность сушилки по испаренной влаге

(Q15): Q15 =

где

Q14

τ9

т/ч,

Q14 - количество спаренной влаги, т; τ9 - время работы сушилки в сутки. Выбираем сушилку, производительность которой по испаренной влаге близка к расчетной.

10.1. Количество высушенного (базового) препарата (Q16):

Q13 × c1 × 0,9 т, c2 Q13 - количество стерильного концентрата, м3; С1 - содержание сухих веществ в концентрате; с2 — содержание сухих веществ в препарате; 0,9 - выход препарата с учетом 10% потерь. Q16 =

где

11. Стандартизация препарата. Количество наполнителя (Qн): Qн =Q1 – Q16 т. где Q1 - объем производства препарата в сутки, т; Q16- количество базового препарата, т. На стандартизацию поступает Q16 т базового препарата и Qн т наполнителя. Всего –Q17 = Q16 + QН т. Выбираем смеситель-измельчитель производительностью g4 кг/ч (т/ч). Время непосредственного смешения продуктов : Q τ 10 = 17 ч, g4 где Q17 - объем продуктов, поступающих на смешение, т; g4 .производительность смесителя т/ч. Время загрузки, выгрузки и ревизии смесителя - 3 часа. Оборачиваемость смесителя - (τ1 + 3) ч. 12.Фасовка и упаковка. Суточная производительность по готовому продукту Q17 (кг). Фасовка препарата qф, кг в одну упаковку. Количество упаковок в сутки (nуп): Q n уп = 1 eg/|cen/ qф Выбираем упаковочную линию, обеспечивающую необходимую производительность.

Расчет и выбор вспомогательного оборудования

К вспомогательному оборудованию относят: дробилки, просеиватели, дисмембраторы и др. (для подготовки сырья: - насосы (для подачи среды в УНС, для перекачки кулыуралыюн жп и