200立方米潔霉素機(jī)械通風(fēng)發(fā)酵罐設(shè)計(jì)

1、生物與化學(xué)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目： 200M3產(chǎn)潔霉素機(jī)械攪拌生物反應(yīng)器設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2013年5月24日 教師評(píng)語教師簽名： 年 月 日 報(bào)告成績(jī)： 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書格式學(xué) 院生物與化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)姓 名所在組別第二組設(shè)計(jì)題目200M3機(jī)產(chǎn)潔霉素機(jī)械攪拌生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)完成時(shí)間2013年5月26設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1、通過查閱機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的有關(guān)資料，熟悉基本工作原理和特點(diǎn)。2、進(jìn)行工藝計(jì)算3、主要設(shè)備工作部件尺寸的設(shè)計(jì)4、繪制裝配圖 5、撰寫課程設(shè)計(jì)說明書工作進(jìn)度及安排13周周一 查閱資料及有關(guān)文獻(xiàn)13周周二至周五 有關(guān)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算13周周

2、六 撰寫課程設(shè)計(jì)說明書13周周日 裝配圖繪制指導(dǎo)教師 年 月 日 200M3機(jī)產(chǎn)潔霉素機(jī)械攪拌生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)摘要 ： 潔霉素發(fā)酵生產(chǎn)是典型的微生物次級(jí)代謝過程，生物反應(yīng)發(fā)酵機(jī)理復(fù)雜。林可霉素又稱鹽酸氯潔霉素、濟(jì)民力克、潔霉素、麗可勝、林肯霉素、洛霉素、鹽酸林肯霉素，常溫下為白色結(jié)晶性粉末。本文對(duì)林可鏈霉菌生產(chǎn)潔霉素的主要反應(yīng)設(shè)備作了設(shè)計(jì)和計(jì)算，包括發(fā)酵罐的容積及主要部件尺寸的確定，攪拌器的選型及功率計(jì)算，冷卻設(shè)備的計(jì)算等。Abstract: lincomycin fermentation is the typical microorganism secondary metabolism pro

3、cess,the biological reaction mechanism of complex fermentation.Lincomycin and clindamycin hydrochloride,Jimin Lectra,lincomycin, lincocin,lincomycin,clindamycin,Luo lincomycin hydrochloride,room temperature is a white crystalline powder.The forest Kelian mold production of lincomycin main reaction e

4、quipment in the design and calculation,including determination of size of fermentation tank and the main components of the selection and calculation of power,agitator,and the calculation of cooling equipment.關(guān)鍵詞： 潔霉素 發(fā)酵罐 攪拌器Keywords: lincomycin fermentation blender 目 錄1 概述1 1.1發(fā)酵罐設(shè)計(jì)前景1 1.2微生物生物反應(yīng)器的研

5、究與應(yīng)用概述1 1.3微生物反應(yīng)器的研究和應(yīng)用進(jìn)展2 1.4設(shè)計(jì)方案的擬定 22 罐體幾何尺寸的確定42.1夾套反應(yīng)釜的總體構(gòu)42.2 幾何尺寸的確定43 罐體主要部件尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算53.1 罐體53.2 罐體壁厚53.3 封頭壁厚計(jì)算53.4 攪拌器53.5人孔和視鏡63.6接口管63.6.1 管道接口63.6.2 儀表接口74 冷卻裝置設(shè)計(jì)84.1 冷卻方式84.2 裝液量84.3 冷卻水耗量84.4 冷卻面積85 攪拌器軸功率的計(jì)算105.1不通氣條件下的軸功率P0計(jì)算105.2通氣攪拌功率Pg的計(jì)算105.3電機(jī)及變速裝置選用11 5.4主要符號(hào)說明126 設(shè)計(jì)小結(jié)137 參考文獻(xiàn)14

6、1概述1.1發(fā)酵罐設(shè)計(jì)前景生物反應(yīng)器是多學(xué)科交叉的生物技術(shù)領(lǐng)域，是21世紀(jì)生物工程發(fā)展的重要前沿之一。近年來，國(guó)內(nèi)外利用動(dòng)物、植物和微生物生物反應(yīng)器生產(chǎn)蛋白藥物與其它重要產(chǎn)品的研究取得了令人矚目的進(jìn)展，特別是功能基因的高效表達(dá)技術(shù)與方法研究有了許多新的突破，不少產(chǎn)品已進(jìn)入研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化階段。生物反應(yīng)器（bioreactor）是利用酶或生物體（如微生物）所具有的生物功能，在體外進(jìn)行生化反應(yīng)的裝置系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)、放大是生化反應(yīng)工程的中心內(nèi)容。從反應(yīng)過程上看，生物反應(yīng)器根據(jù)培養(yǎng)對(duì)象的不同可分為以下幾種。微生物反應(yīng)器和酶反應(yīng)器。微生物反應(yīng)器是生產(chǎn)中最基本也是最主要的設(shè)備，其作用就是按照發(fā)酵過程的工藝要

7、求，保證和控制各種生化反應(yīng)條件，如溫度、壓力、供氧量、密封防漏、防止染菌等，促進(jìn)微生物的新陳代謝，使之能在低消耗下獲得較高的產(chǎn)量。酶反應(yīng)器可分游離酶及固定化酶反應(yīng)器兩大類。細(xì)胞生物反應(yīng)器。動(dòng)物細(xì)胞或植物愈傷組織培養(yǎng)條件苛刻，培養(yǎng)周期長(zhǎng)，雜菌污染的危害性大，因此動(dòng)植物細(xì)胞反應(yīng)器的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)較微生物反應(yīng)器復(fù)雜。轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物生物反應(yīng)器。目前，動(dòng)物生物反應(yīng)器中研究與應(yīng)用較多的是乳腺生物反應(yīng)器，該類反應(yīng)器基于轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺(tái)，使源基因?qū)雱?dòng)物基因組中并定位表達(dá)于動(dòng)物乳腺，利用動(dòng)物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白質(zhì)的能力，在動(dòng)物的乳汁中生產(chǎn)一些具有重要價(jià)值的產(chǎn)品。植物生物反應(yīng)器主要是指利用轉(zhuǎn)基因植物來生產(chǎn)蛋白質(zhì)和次

8、生代謝產(chǎn)物等工程產(chǎn)品。1.2 微生物生物反應(yīng)器的研究與應(yīng)用概述微生物反應(yīng)器和酶反應(yīng)器發(fā)展至今，已經(jīng)形成了多種類型：在操作方式上，間歇式、連續(xù)式和半間歇式均已得到研究和應(yīng)用 ；在反應(yīng)器結(jié)構(gòu)特征上，目前已發(fā)展了釜 / 罐式、管式、塔式、膜式等類型 ；在能量的輸入方式上，目前已發(fā)展了通過機(jī)械攪拌輸入能量的機(jī)械攪拌式、利用氣體噴射動(dòng)能的氣升式和利用泵對(duì)液體的噴射作用而使液體循環(huán)的生物反應(yīng)器等 ；在生物催化劑在反應(yīng)器中的分布方式上，目前已發(fā)展了生物團(tuán)塊反應(yīng)器和生物膜反應(yīng)器，其中生物團(tuán)塊反應(yīng)器根據(jù)催化劑相態(tài)的不同又發(fā)展了填充床、流化床、生物轉(zhuǎn)盤等多種型式的生物反應(yīng)器 ；在反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)和混合狀態(tài)上，目前生

9、物反應(yīng)器已發(fā)展至全混流型生物反應(yīng)器和活塞流型生物反應(yīng)器。微生物反應(yīng)器的研究和開發(fā)需要經(jīng)歷三個(gè)階段 ：實(shí)驗(yàn)室階段 微生物的篩選和培養(yǎng)基的研究，在搖瓶培養(yǎng)或1 3L 反應(yīng)器中進(jìn)行 ；中試階段 5 500L 規(guī)模小型反應(yīng)器，環(huán)境因素最佳操作條件研究；工廠化規(guī)模生產(chǎn) 實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)至商業(yè)化生產(chǎn)，提供產(chǎn)品并獲得經(jīng)濟(jì)效益。酶反應(yīng)器和下述的細(xì)胞生物反應(yīng)器研究也同樣需要經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)室階段、中試階段和規(guī)模生產(chǎn)階段。在三個(gè)階段中，盡管生物反應(yīng)過程相同，但規(guī)模的不同使反應(yīng)溶液的混合狀態(tài)、傳質(zhì)與傳熱速率等不盡相同，如何讓微生物、酶、細(xì)胞充分與外界接觸并完成生化過程，達(dá)到足夠高的反應(yīng)效率，在工藝上都會(huì)有許多新的困難。反應(yīng)器類型的

10、多樣性和工藝的復(fù)雜性一方面提高了反應(yīng)器研究和應(yīng)用的難度，另一方面也給生物反應(yīng)器的研究和發(fā)展帶來了巨大的空間。例如，近年來，膜生物反應(yīng)器在污水處理中的研究和應(yīng)用不斷發(fā)展。1.3 微生物反應(yīng)器的研究和應(yīng)用進(jìn)展膜生物反應(yīng)器在污染處理中的應(yīng)用是近年來微生物反應(yīng)器的研究和應(yīng)用進(jìn)展的代表性技術(shù)之一。除此之外，結(jié)合數(shù)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、化工工程原理、計(jì)算機(jī)等技術(shù)研究微生物反應(yīng)器和酶反應(yīng)器中的生化過程，使其過程控制的工藝更為合理，而固液分離技術(shù)（離心分離、過濾分離、沉淀分離等工藝）、細(xì)胞破壁技術(shù)（超聲、高壓剪切、滲透壓、表面活性劑和溶壁酶等）、蛋白質(zhì)純化技術(shù)（沉淀法、色譜分離法和超濾法等）等下游技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了生物反

11、應(yīng)器設(shè)計(jì)水平的提高。另一方面，近年來基因工程技術(shù)等的發(fā)展推動(dòng)了微生物反應(yīng)器研究的快速進(jìn)步。例如，乙酸氧化脫硫單胞菌（Geobacter sulfurreducens）、泥土桿菌科（Geobacteraceae）的電極還原微生物等細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)和改造與質(zhì)子交換膜（PEM）的技術(shù)進(jìn)步，共同推動(dòng)了微生物燃料電池（MFC）技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。1.4設(shè)計(jì)方案的擬定 我設(shè)計(jì)的是一臺(tái)200M3機(jī)產(chǎn)潔霉素機(jī)械攪拌生物反應(yīng)器 潔霉素（也稱為林可霉素）作為抗生素的一個(gè)分支，它的生產(chǎn)在醫(yī)藥生產(chǎn)中有重要的地位。潔霉素的生產(chǎn)以豆餅粉、淀粉、葡萄糖等為原料，三級(jí)發(fā)酵而成。發(fā)酵是在接種和通氣攪拌下進(jìn)行的，特點(diǎn)是先在種化過程中進(jìn)行

12、孢子培養(yǎng)，將成熟的孢子制成懸浮液，接種到液體種子培養(yǎng)液中，在一、二級(jí)種子工程中擴(kuò)大培養(yǎng)，繁殖到一定濃度和數(shù)量后接入發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵。沽霉素是微生物的次級(jí)代謝產(chǎn)物，發(fā)酵過程中培養(yǎng)基與有關(guān)設(shè)備必須進(jìn)行嚴(yán)格滅菌，與培養(yǎng)基接觸的罐體與管件必須密封，保證不被雜菌感染，培養(yǎng)過程中要適時(shí)補(bǔ)入糖、硫酸氨、氨水，以滿足菌體生長(zhǎng)對(duì)碳源、氮源等養(yǎng)料的需求2 罐體幾何尺寸的確定 表1 發(fā)酵罐主要設(shè)計(jì)條件項(xiàng)目及代號(hào)參數(shù)及結(jié)果備注發(fā)酵菌種 林可鏈霉菌根據(jù)參考文獻(xiàn)1選取工作壓力0.4MPa由工藝條件確定設(shè)計(jì)壓力0.4MPa由工藝條件確定發(fā)酵溫度（工作溫度）31根據(jù)參考文獻(xiàn)1選取設(shè)計(jì)溫度150由工藝條件確定冷卻方式蛇管冷卻由

13、工藝條件確定發(fā)酵液密度由工藝條件確定發(fā)酵液黏度由工藝條件確定2.1夾套反應(yīng)釜的總體結(jié)構(gòu) 夾套反應(yīng)釜主要由攪拌容器，攪拌裝置，傳動(dòng)裝置，軸封裝置，支座，人孔，工藝接管和一些附件組成。攪拌容器分罐體和夾套兩部分，主要由封頭和筒體組成，多為中、低壓壓力容器；攪拌裝置由攪拌器和攪拌軸組成，其形式通常由工藝設(shè)計(jì)而定；傳動(dòng)裝置是為為帶動(dòng)攪拌裝置設(shè)置的，主要由電機(jī)，減速器，聯(lián)軸器和傳動(dòng)軸等組成；軸封裝置為動(dòng)密封，一般采用機(jī)械密封或填料密封；它們與支座，人孔，工藝接管等附件一起，構(gòu)成完整的夾套反應(yīng)釜。2.2 幾何尺寸的確定 根據(jù)工藝參數(shù)和高徑比確定各部幾何尺寸；高徑比H/D=2.9，則H=2.9D初步設(shè)計(jì)：設(shè)

14、計(jì)條件給出的是發(fā)酵罐的公稱體積（） 公稱體積V罐的筒身（圓柱）體積和底封頭體積之和全體積V0公稱體積和上封頭體積之和封頭體積 （近似公式）假設(shè)，根據(jù)設(shè)計(jì)條件發(fā)酵罐的公稱體積為由公稱體積的近似公式可以計(jì)算出 罐體直徑，罐體總高度，取整為14150。查閱文獻(xiàn)【2】 ，當(dāng)公稱直徑時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的曲面高度，直邊高度，總深度，內(nèi)表面積，容積可得罐桶身高則此時(shí)與前面的假設(shè)接近，故可認(rèn)為是合適的發(fā)酵罐的全體積 表2大中型發(fā)酵罐技術(shù)參數(shù)公稱容量 筒體高度H(mm) 筒體直徑mm 換熱面積轉(zhuǎn)速r/min 電機(jī)功率kw 10 3200 1800 12 150 7.5 21 4700 2200 21 154 30

15、 30 6600 2400 34 180 45 50 7000 2800-3000 38-60 160 55 60 8000 3000-3200 65 160 65 75 8000 3200 84 165 100 100 9400 3600 114 170 130 200 11500 4600 221 142 215 表3 200m3發(fā)酵罐的幾何尺寸項(xiàng)目及代號(hào)參數(shù)及結(jié)果備注公稱體積200設(shè)計(jì)條件全體積215計(jì)算罐體直徑 4900計(jì)算發(fā)酵罐總高14150計(jì)算發(fā)酵罐筒體高度11620計(jì)算3 罐體主要部件尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 罐體 考慮壓力，溫度，腐蝕因素，選擇罐體材料和封頭材料，封頭結(jié)構(gòu)、與罐體連

16、接方式。因?yàn)榘l(fā)酵液有微腐蝕性，罐體和封頭都使用16MnR鋼為材料，封頭設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，因D>500mm，所以采用雙面縫焊接的方式與罐體連接。3.2 罐體壁厚，取11mmD罐體直徑（mm）p耐受壓強(qiáng) (取0.4MPa) 焊縫系數(shù)，雙面焊取0.8 設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力（kgf/c）（16MnR鋼焊接壓力容器許用應(yīng)力為150，170MPa）C 腐蝕裕度，當(dāng) C<10mm時(shí)，C3mm3.3 封頭壁厚計(jì)算，取20mm。D罐體直徑（mm） p耐受壓強(qiáng) (取0.4MPa)y開孔系數(shù)，取2.3 焊縫系數(shù)，雙面焊取0.8 設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力（16MnR鋼焊接壓力容器許用應(yīng)力為150，170MP

17、a）3.4 攪拌器 采用渦輪式攪拌器，選擇攪拌器種類 和攪拌器層數(shù)，根據(jù)d確定h和b的值 尺寸：六平葉渦輪式攪拌器已標(biāo)準(zhǔn)化， 稱為標(biāo)準(zhǔn)型攪拌器；攪動(dòng)液體的循環(huán) 量大，攪拌功率消耗也大；根據(jù) 攪拌器葉徑為葉寬B為盤徑為葉弧長(zhǎng)L為底距C3.5人孔和視鏡人孔的設(shè)置是為了安裝、拆卸、清洗和檢修設(shè)備內(nèi)部的裝置。 本次設(shè)計(jì)只設(shè)置了1個(gè)人孔，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為： 人孔R(shí)F（R·G）450-0.6 HG21522-1995，公稱直徑450，開在頂封頭上，位于左邊軸線離中心軸750mm處 視鏡用于觀察發(fā)酵罐內(nèi)部的情況。本次設(shè)計(jì)只設(shè)置了2視鏡，直徑為DN80，開在頂頭上，位于前后軸線離中心軸750mm處，標(biāo)記為視

18、鏡 PN1.0 DN80 HGJ501-86-173.6接口管封進(jìn)料口為例計(jì)算，設(shè)發(fā)酵醪液流速為，5h 排盡。發(fā)酵罐裝料液體積：V1 =161.25物料體積流量，則排料管截面積，又，得d=0.106m，取無縫鋼管，查閱資料，平焊鋼管法蘭HG20593-97，取公稱直徑100，。其他管道也是如此計(jì)算。3.6.1 管道接口 （采用法蘭接口） 進(jìn)料口：直徑，開在封頭上，排料口：，開在罐底；進(jìn)氣口：，開在封頭上；排氣口：，開在封頭上；冷卻水進(jìn)、出口：，開在罐身；補(bǔ)料口：，開在封頭上；取樣口：，開在封頭上；3.6.2 儀表接口 溫度計(jì)；裝配式熱電阻溫度傳感器Pt100型，D100mm，開在罐身上； 壓力

19、表；彈簧管壓力表（徑向型），d1=20mm，精度2.5，型號(hào)：，開在封頭上； 液位計(jì)：采用標(biāo)準(zhǔn)： 型號(hào)： 直徑：，開在罐身上； 溶氧探頭：；pH探頭：型； 表4  發(fā)酵罐主要部件尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目及代號(hào)參數(shù)及結(jié)果備注罐體材料16MnR鋼由工藝條件確定焊接方式雙面縫焊接由工藝條件確定罐體筒壁厚計(jì)算封頭壁厚計(jì)算攪拌器類型六彎葉渦輪式攪拌器根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取攪拌葉直徑計(jì)算攪拌器層數(shù)2由工藝條件確定人孔1個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)HG21522-1995根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取視鏡2個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)HGJ501-86-17根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取進(jìn)、排料口直徑根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取進(jìn)、出氣口直徑根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取冷卻水進(jìn)、出

20、口直徑由工藝條件確定補(bǔ)料口直徑根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取取樣口直徑由工藝條件確定溫度計(jì)裝配式熱電阻溫度傳感器Pt100型，D100mm壓力表液位計(jì)溶氧探頭pH探頭型4 冷卻裝置設(shè)計(jì)4.1 冷卻方式 發(fā)酵罐容量大，罐體的比表面積小。夾套不能滿足冷卻要求，使用蛇管冷卻，綜合比較列管的冷卻效果好，在使用水作冷卻介質(zhì)時(shí)，選用列管。4.2 裝液量 設(shè)計(jì)發(fā)酵罐裝料系數(shù)：取75%發(fā)酵罐裝料液體積：不計(jì)算下封頭時(shí)的裝液體積：裝液高度：?jiǎn)挝粫r(shí)間傳熱量發(fā)酵熱×裝料量 即：4.3 冷卻水耗量由實(shí)際情況選用進(jìn)出口水溫為20 、27，則Q單位時(shí)間傳熱量Cp冷卻水的平均比熱，取4.186 kJ/ (kg ·

21、) t2-t1冷卻水進(jìn)出口溫度差 4.4 冷卻面積 發(fā)酵液溫度31，冷卻水進(jìn)口溫度20，出口溫度27，則平均溫度差為： 根據(jù)實(shí)際取200 m2tm 對(duì)數(shù)平均溫度差K傳熱總系數(shù)，取3 kJ/(m2 ·h·)冷卻面積() A=dL 冷卻蛇管總長(zhǎng)度(m) d蛇管內(nèi)徑，d外徑壁厚 取110mm（徑取5080mm，壁厚取3.55mm ）每圈蛇管長(zhǎng)度D蛇管圈直徑，4.2mhp 蛇管圈之間的距離，取0.1m每組蛇管圈數(shù)蛇管總高度 表5  200發(fā)酵罐冷卻裝置設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目及代號(hào)參數(shù)及結(jié)果備注裝料系數(shù)75%由工藝條件確定裝料體積計(jì)算裝料高度計(jì)算總發(fā)酵熱計(jì)算冷卻水耗量計(jì)算冷卻面積

22、計(jì)算冷卻蛇管總長(zhǎng)度計(jì)算冷卻蛇管總高度計(jì)算蛇管組數(shù)10組由工藝條件確定每組蛇管圈數(shù)5圈計(jì)算5攪拌器軸功率的計(jì)算5.1不通氣條件下的軸功率P0 取發(fā)酵醪液黏度，密度，攪拌轉(zhuǎn)速則雷諾準(zhǔn)數(shù)因?yàn)镽e，所以發(fā)酵系統(tǒng)充分湍流狀態(tài)，即有效功率系數(shù)=4.7魯士頓(Rushton J. H.)公式：P0無通氣攪拌輸入的功率（W）；功率準(zhǔn)數(shù)，是攪拌雷諾數(shù)ReM的函數(shù)；圓盤六彎葉渦輪 NP4.7渦輪轉(zhuǎn)速（r/min）；液體密度（kg/m3）因發(fā)酵液不同而不同，一般取8001650 kg/m3 ；渦輪直徑（m）；對(duì)于多層攪拌器的軸功率可按下式估算：m-攪拌器層數(shù)。5.2通氣攪拌功率Pg的計(jì)算因?yàn)槭欠桥ｎD流體，所以用以下

23、公式計(jì)算C系數(shù)， 時(shí)，取0.157多層攪拌輸入的功率（kW）渦輪轉(zhuǎn)速（r/min），取142r/min渦輪直徑（m），1.63mQ通氣量（/min），計(jì)算5.3電機(jī)及變速裝置選用根據(jù)攪拌功率選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮傳動(dòng)裝置的機(jī)械效率。攪拌軸功率軸封摩擦損失功率，一般為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率根據(jù)生產(chǎn)需要選擇三角皮帶電機(jī)。三角皮帶的效率是 0.92，滾動(dòng)軸承的效率是 0.99，滑動(dòng)軸承的效率是0.98，端面軸封摩擦損失功率為攪拌軸功率的 1%，則電機(jī)的功率攪拌軸直徑，n為轉(zhuǎn)速（單位為轉(zhuǎn)/分），系數(shù)A可以取97-149，取已知，根據(jù)文獻(xiàn)選軸徑為200mm。 表6  發(fā)酵罐攪拌功率的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目及代號(hào)

24、參數(shù)及結(jié)果備注轉(zhuǎn)速根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取不通氣條件下的軸功率計(jì)算多層攪拌器軸率通氣量由工藝條件確定通氣攪拌功率計(jì)算電機(jī)的功率計(jì)算電機(jī)的選擇型號(hào)Y315L2-8功率轉(zhuǎn)速根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取軸徑根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取傳動(dòng)裝置三角皮帶根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取三角皮帶型號(hào)和根數(shù)根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取小皮帶輪直徑根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取大皮帶輪直徑根據(jù)參考文獻(xiàn)3選取5.4 主要符號(hào)說明 表7 主要符號(hào)說明符號(hào)意義單位糖液體積發(fā)酵罐總?cè)莘e發(fā)酵罐個(gè)數(shù)個(gè)直徑換熱面積葉寬底距葉弦長(zhǎng)葉距雷諾數(shù)轉(zhuǎn)速r/min 或 r/s攪拌功率準(zhǔn)數(shù)軸功率電機(jī)功率冷卻水比熱容冷卻管總截積冷卻水體積流量壁厚壓力壁厚附加量焊縫系數(shù)6設(shè)計(jì)小結(jié) 在此次課程設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)了機(jī)械通風(fēng)發(fā)酵罐，該反應(yīng)器利用黑曲霉菌株菌種進(jìn)行糖化酶的發(fā)酵生產(chǎn)，發(fā)酵溫度為，反應(yīng)器的材料為16MnR鋼；采用渦輪六彎葉式L兩層攪拌器，利用110kw電動(dòng)機(jī)通過110mm的軸驅(qū)動(dòng)；冷卻方式為蛇管冷卻，冷卻蛇管總長(zhǎng)為640m，分為10組。 通過這次設(shè)計(jì)，我