4.Розрахунок основного обладнання.

4.1. Виробничі ферментери.

1. Обсяг виробництва препарату за добу (Q₁):

Q₁.= Q/ τ, т/добу,

де Q - обсяг виробництва препарату за рік;

τ - кількість робочих днів на рік. Кількість робочих днів на рік розраховується з врахуванням витрат часу на ремонти (планові , капітальні).

4.1.2. Кількість культуральної рідини за добу, (Q₂) що необхідна для забезпечення річного обсягу виробництва

Q₂.= Q₁/ q, м³

де Q₁ - обсяг виробництва за добу;

q - вихід препарату з 1м³ культуральної рідини.

Для розрахованої кількості культуральної рідини за добу вибирають ферментер, об'єм (V) якого при коефіцієнті заповнення 0,5 близький до об'єму Q₂.

4.1.3. Кількість культуральної рідини з однієї ферментації з врахуванням втрат під час ферментації (10%) становитиме:

Q₃ = V × 0,5 × О,9 м³.

де Q₃ кількість культуральної рідини з одної ферментації;

V - геометричний об'єм ферментера, м³;

0,5 - коефіцієнт заповнення ферментера

0,9 - коефіцієнт, що враховує вихід культуральної рідини з урахуванням 10 % втрат.

4.1.4. Кількість ферментацій за добу (n):

n = Q₂ /Q₃.

де Q₂ - необхідна кількість культуральної рідини за добу;

Q₃ - кількість культуральної рідини з одної ферментації.

4.1.5. Кількість культуральної рідини в рік (Q₄):

Q₄ = Q/ q, м³

де Q - обсяг виробництва препарату, т/рік;

q - - вихід препарату з 1 м³ культуральної рідини, т/ м³.

4.1.6. Тривалість циклу (обороту) одного ферментера (τ ) Повний цикл роботи одного ферментер складається з блоків стандартних робіт підготовчого характеру та основного виробництва, які визначені в завданні або приймаються на підставі ОВТС:

• тривалість виробничої ферментації (20 - 72) години;

• злив (вивантаження) культуральної рідини (2 - 5) годин;

• миття ферментеру(2 - 3) години;

• перевірка ферментеру на герметичність (1 - 2) години;

• стерилізація ферментеру (1 - 2) години;

• заповнення ферментеру поживним середовищем (2 – 2,5) годин;

• засів посівним матеріалом (0,1 – 0,5) годин;.

4.1.7. Кількість робочих годин в рік (τ₂):

τ₂ = τ × 24 годин,

де τ - кількість робочих днів на рік.

4.1.8. Необхідна кількість ферментерів (N):

N = Q₄ × τ₁/ Q₃ × τ₂,

де Q₄ - кількість культуральної рідини за рік, м³;

τ₁ - тривалість циклу (обороту) одного ферментера, годин;

τ₂ - кількість робочих годин на рік, годин;

Q₃ - кількість культуральної рідини з 1-й ферментації.

Приймаємо N ферментерів і один запасний, габарити, мм.

4.2. Посівні апарати

Кількість посівних апаратів можемо бути визначене двома способами: або вони встановлюються індивідуально до кожного виробничого ферментера, якщо цього вимагають спеціальні умови, або їх розраховують залежно від кількості ферментацій за добу і циклу посівного апарату. В останньому випадку посівний матеріал з одного посівного апарату може поступати у групу виробничих ферментерів.

4.2.1. Повний цикл роботи одного ферментер складається з блоку стандартних робіт підготовчого характеру, які визначені в завданні або приймаються на підставі ОВТС:

• миття апарату (0,5 – 1,0) година;

• перевірка на герметичність (0,5 – 1,0) година;

• стерилізація пустого апарату (0,5 – 1,0) година;

• приготування поживного середовища у посівному апараті (1,5 –2,0) години;

• стерилізація поживного середовища у посівному апараті (0,5 – 1,0) година;

• тривалість вирощування посівного матеріалу (12 - 24) години;

• внесення посівного матеріалу у виробничий ферментер (0,5 – 1,0) година;

4.2.2. Кількість посівного матеріалу на завантаження одного виробничого ферментеру:

Q₅ = V × 0,5 × с, м³,

де V - повний об'єм ферментеру, м³;

0,5 - коефіцієнт заповнення;

с - кількість посівного матеріалу в %.

4.2.3. Повний об'єм посівного апарату з коефіцієнтом заповнення 0,6:

Q₆ = Q₅ / 0,6 м³,

де V - кількість посівного матеріалу на одне завантаження, м³;

0,6 - коефіцієнт заповнення посівного апарату.

Вибираємо апарат відповідно до розрахунку.

4.2.4. Кількість посівних апаратів:

n₁ = (n × τ₃) / 24 год,

де n - кількість ферментацій за добу:

τ₃ - повний цикл роботи посівного апарату.

Приймаємо для посівного відділення n посівних апаратів та один запасний.

Всього встановлюємо (n₁+1) посівних апаратів, габаритними розмірами, мм.