發(fā)酵罐設(shè)計說明書

目錄序言1第一章、概括2、檸檬酸2、檸檬酸的生產(chǎn)工藝2、機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐.3、通用型發(fā)酵罐的幾何尺寸比率.3、罐體3、攪拌器和擋板3、消泡器4、聯(lián)軸器及軸承4、變速裝置4、通氣裝置4、軸封5、隸屬設(shè)施5第二章、設(shè)施的設(shè)計計算與選型.5、發(fā)酵罐的主要尺寸計算.5、圓筒體的內(nèi)徑、高度與封頭的高度.5、圓筒體的壁厚7、封頭的壁厚7、攪拌裝置設(shè)計8、攪拌器8、攪拌軸設(shè)計8、電機(jī)功率10、冷卻裝置設(shè)計10、冷卻方式10、冷卻水耗量11、冷卻管組數(shù)和管徑.12零零件13人孔和視鏡13接收口14、梯子15發(fā)酵罐體重15支座的選型17第三章、計算結(jié)果的總結(jié)17設(shè)計總結(jié)18附錄19符號的總結(jié)19參照文件21生物工程設(shè)施課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計題目3“1000m的機(jī)械攪拌發(fā)酵罐”的設(shè)計。二、課程設(shè)計內(nèi)容1、設(shè)施所擔(dān)負(fù)的工藝操作任務(wù)和工作性質(zhì)，工作參數(shù)確實定。2、容積的計算，主要尺寸確實定，傳熱方式的選擇及傳熱面積確實定。3、動力耗費、設(shè)施構(gòu)造的工藝設(shè)計。三、課程設(shè)計的要求課程設(shè)計的規(guī)模不相同，其詳細(xì)的設(shè)計項目也有所差別，但其基本內(nèi)容是大概相同，主要基本內(nèi)容及要求以下：1、工藝設(shè)計和計算依據(jù)選定的方案和規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行物料衡算，熱量衡算，主體設(shè)施工藝尺寸計算和簡單的機(jī)械設(shè)計計算，匯總工藝計算結(jié)果。主要包括：（1）工藝設(shè)計①設(shè)施構(gòu)造及主要尺寸確實定（D，H，HL，V，VL，Di等）②通風(fēng)量的計算③攪拌功率計算及電機(jī)選擇④傳熱面積及冷卻水用量的計算（2）設(shè)施設(shè)計①壁厚設(shè)計（包括筒體、封頭和夾套）②攪拌器及攪拌軸的設(shè)計③局部尺寸確實定（包括擋板、人孔及出入口接收等）④冷卻裝置的設(shè)計(包括冷卻面積、列管規(guī)格、總長及部署等)2、設(shè)計說明書的編制設(shè)計說明書應(yīng)包括設(shè)計任務(wù)書，目錄、序言、設(shè)計方案闡述，工藝設(shè)計和計算，設(shè)計結(jié)果匯總、符號說明，設(shè)計結(jié)果的自我總結(jié)議論和參照資料等。3、繪制設(shè)施圖一張4、設(shè)施圖繪制，應(yīng)注明設(shè)施的主要構(gòu)造與尺寸。四、設(shè)計的基本依據(jù)1、機(jī)械攪拌生物反響器的型式通用式機(jī)械攪拌生物反響器，其主要構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)以下：①高徑比：H/D=攪拌器：六彎葉渦輪攪拌器,Di:di:L:B=20:15:5:4③攪拌器直徑：Di=D/3④攪拌器間距：S=（）D⑤最下一組攪拌器與罐底的距離：C=（）D⑥擋板寬度：B=，當(dāng)采用列管式冷卻時，可用列管冷卻代替擋板2、反響器用途用于有機(jī)酸生產(chǎn)的各級種子罐或發(fā)酵罐，有關(guān)設(shè)計參數(shù)以下：①裝料系數(shù)：種子罐發(fā)酵罐發(fā)酵液物性參數(shù)：密度1080kg/m3；粘度×2m；導(dǎo)熱系數(shù)m.℃；比熱kg.℃③頂峰期發(fā)酵熱×104kJ/④溶氧系數(shù)：種子罐5-7×10-6molO2/；發(fā)酵罐6-9×10-6molO2/標(biāo)準(zhǔn)空氣通風(fēng)量：種子罐；發(fā)酵罐、冷卻水及冷卻裝置冷卻水：地下水18-20℃冷卻水出口溫度：23-26℃發(fā)酵溫度：32-33℃冷卻裝置：種子罐用夾套式冷卻，發(fā)酵罐用列管冷卻。4、設(shè)計壓力罐內(nèi)；夾套MPa序言機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和醪液充分混淆，促進(jìn)氧在醪液中溶解，以保證供給微生物生長生殖、發(fā)酵和代謝所需的氧氣。有機(jī)酸的種類很多，此次選擇的是檸檬酸。檸檬酸發(fā)酵為好氧發(fā)酵，因此采用機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐。本設(shè)計說明書主要說了然罐體和附件的選材、選型、構(gòu)造尺寸、壁厚等方面。此次的設(shè)計參數(shù)以下：項目及代號參數(shù)項目及代號工作壓力罐內(nèi)；夾套發(fā)酵液粘度設(shè)計壓力罐內(nèi)；夾套發(fā)酵液導(dǎo)熱系數(shù)發(fā)酵溫度33℃發(fā)酵液比熱冷卻水：地下水18℃頂峰期發(fā)酵熱溫度冷卻裝置列管冷卻溶氧系數(shù)

參數(shù)2×mm.℃kg.℃104kJ/8×10-6molO2/發(fā)酵液密度1080kg/m3標(biāo)準(zhǔn)空氣通風(fēng)量裝料系數(shù)冷卻水出口溫度25℃第一章、概括、檸檬酸檸檬酸是一種重要的有機(jī)酸，又名枸櫞酸，無色晶體，常含一分子結(jié)晶水，無臭，有很強(qiáng)的酸味，易溶于水。其鈣鹽在冷水中比熱水中易溶解，此性質(zhì)常用來判斷和分別檸檬酸。結(jié)晶時控制合適的溫度可獲取無水檸檬酸。在工業(yè)，食品業(yè)，化妝業(yè)等擁有很多的用途。檸檬酸發(fā)酵有固態(tài)發(fā)酵、液態(tài)淺盤發(fā)酵和深層發(fā)酵3種方法。固態(tài)發(fā)酵是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的農(nóng)副產(chǎn)品為原料，配好培養(yǎng)基后，在常壓下蒸煮，冷卻至接種溫度，接入種曲，裝入曲盤，在必然溫度和濕度條件下發(fā)酵。采用固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸，設(shè)施簡單，操作簡單。液態(tài)淺盤發(fā)酵多以糖蜜為原料，其生產(chǎn)方法是將滅菌的培養(yǎng)液經(jīng)過管道轉(zhuǎn)入一個個發(fā)酵盤中，接入菌種，待菌體生殖形成菌膜后增加糖液發(fā)酵。發(fā)酵時要求在發(fā)酵室內(nèi)通入無菌空氣。深層發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸的主體設(shè)施是發(fā)酵罐。微生物在這個密閉容器內(nèi)生殖與發(fā)酵。、檸檬酸的生產(chǎn)工藝培養(yǎng)基原始菌環(huán)境空原料粉碎實罐液配置種預(yù)處連消實罐滅試管斜過濾麩曲菌空壓發(fā)酵種子空氣進(jìn)發(fā)酵成熟無菌空去檸檬酸提取、機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐此設(shè)計的檸檬酸發(fā)酵方法用的是深層發(fā)酵法。現(xiàn)多采用通用發(fā)酵罐。它的主要零件包括罐體、攪拌器、冷卻裝置、空氣散布裝置、消泡器，軸封及其他隸屬裝置。發(fā)酵罐徑高比率一般是1:，應(yīng)能承受必然的壓力，并有優(yōu)秀的密封性。除通用式發(fā)酵罐外，還可采用帶升式發(fā)酵罐、塔式發(fā)酵罐和發(fā)射自吸式發(fā)酵罐等。此設(shè)計采用的是通用式發(fā)酵罐中的機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐。它主要由罐身、攪拌器、擋板、空氣散布器、消泡器、冷卻裝置、聯(lián)軸器及承軸、變速裝置、軸封、人孔、視鏡等組成。、通用型發(fā)酵罐的幾何尺寸比率本設(shè)計的發(fā)酵罐高徑比采用為：H/D＝；最下一組攪拌器與罐底的距離：C=。、罐體罐體由圓筒體和橢圓形封頭焊接而成，資料用不銹鋼，且必然能承受必然溫度和壓力，平時要求耐受130℃和(絕壓)。、攪拌器和擋板攪拌的主要作用是混淆和傳質(zhì)，即便通入的空氣分別成氣泡并與發(fā)酵液充分混合，負(fù)氣泡破裂以增大氣－液界面，獲取所需的溶氧速率，并使細(xì)胞懸浮分別于發(fā)酵系統(tǒng)中，以保持合適的氣－液－固（細(xì)胞）三相的混淆與質(zhì)量傳達(dá)，同時增強(qiáng)傳熱過程。因此，攪拌器在設(shè)計時攪應(yīng)使發(fā)酵液有足夠的徑向流動和適合的軸向運動。攪拌器大多采用渦輪式，渦輪式攪拌器有平葉式、彎葉式、箭葉式三種。渦輪式攪拌器軸向混淆差，攪拌強(qiáng)度隨著與攪拌軸距離的增大而減弱。當(dāng)培養(yǎng)液較粘稠時，混淆收效就下降。為了增強(qiáng)軸向混淆，可采用渦輪式和推進(jìn)式葉輪共用的攪拌系統(tǒng)。本設(shè)計依據(jù)設(shè)計要求采用渦輪式攪拌器。擋板的作用是防范液面中央形成旋渦流動，增強(qiáng)湍動和溶氧傳質(zhì)。擋板的高度自罐底起至設(shè)計的液面高度止。當(dāng)采用列管式冷卻時，可用列管冷卻代替擋板，無需安裝擋板；此設(shè)計就不需安裝擋板。、消泡器消泡有兩種方法：一是加入消泡劑；二是使用機(jī)械消泡裝置。消泡裝置可分為兩類：一類是置于罐內(nèi)，防范泡沫外溢，安裝在攪拌軸或罐頂其他引入的軸上；另一類是置于罐外，從排出的氣體中分別出溢出的泡沫使之破裂后再將液體部分返回罐內(nèi)。、聯(lián)軸器及軸承攪拌軸較長時，常分為二至三段，用聯(lián)軸器連結(jié)。第一只聯(lián)軸節(jié)的安裝地點，對于小型發(fā)酵罐可設(shè)置在罐頂外機(jī)械密封上部；但大型發(fā)酵罐將其放置在罐內(nèi)機(jī)械密封下方，上軸一般采用不銹鋼資料。本設(shè)計將其放置在罐內(nèi)機(jī)械密封下方，材質(zhì)用不銹鋼16MnR；而軸采用45碳素鋼為資料。發(fā)酵罐的攪拌軸為超修長軸，常設(shè)置底軸承和中間軸承來防范軸的搖動。小型發(fā)酵罐用拉桿調(diào)治式，大型發(fā)酵罐用桁架固定式。本設(shè)計采用推力滑動軸系。、變速裝置發(fā)酵罐常用的變速裝置有三角皮帶傳動，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置。本設(shè)計采用的是三角皮帶傳動，它的構(gòu)造簡單、制造成本低、維修量少且方便、噪聲小等，因此在檸檬酸行業(yè)寬泛使用。、通氣裝置通氣裝置是將無菌空氣導(dǎo)入罐內(nèi)的裝置。最簡單的通氣裝置是一單孔管，單孔管的出口位于最下面的攪拌器的正下方，開口向下管口與罐底的距離約為40mm。另一種是張口向下的多孔環(huán)形管，現(xiàn)已很少使用本設(shè)計采用的是一單孔管通氣裝置。、軸封軸封的作用是防范泄露和染菌。在發(fā)酵罐中動密封有填料密封和機(jī)械密封。在檸檬酸行業(yè)，一般采用非平衡式單端面機(jī)械密封。所采用的資料——動環(huán)：硬質(zhì)合金或氧化鋁陶瓷；靜環(huán)：酚醛浸漬石墨或單質(zhì)石墨；動環(huán)密封圈：氟橡膠或耐熱橡膠；彈簧：軸徑<50mm用單彈簧，軸徑≥50mm用多個小彈簧。、隸屬設(shè)施隸屬設(shè)施有人孔、視鏡能方便的察看發(fā)酵液的情況；壓力表、溫度計接口、熱電偶接口可以隨時測定罐內(nèi)的溫度、壓力等；放料口、取樣管、取樣口、進(jìn)料口、補料口、進(jìn)氣口、回流口能方便的進(jìn)行各樣操作；樓梯方便進(jìn)入罐內(nèi)。第二章、設(shè)施的設(shè)計計算與選型、發(fā)酵罐的主要尺寸計算、圓筒體的內(nèi)徑、高度與封頭的高度發(fā)酵罐由圓筒體和橢圓封頭組成；由于檸檬酸發(fā)酵的PH=2~3，擁有很強(qiáng)的腐化性，因此采用不銹鋼16MnR作為罐體的材質(zhì)。依據(jù)工藝參數(shù)和高徑比確定各部幾何尺寸；由前面可知，高徑比為H/D=，則H=。設(shè)計條件給出的是發(fā)酵罐的公稱體積（1000m3），而罐的全體積（V）：V＝V0+2V1公稱體積：筒身體積+底封頭體積有效體積：罐的實質(zhì)裝料體積，它等于罐的全體積V乘以罐的裝料系數(shù)（η）依據(jù)設(shè)計條件：

H/D=，發(fā)酵罐的公稱體積為

1000m3

；由參照文件

[1]

可得：V公

4

D2H

4

D2

(2hb3

H1)而發(fā)酵罐的公稱體積近似為：V公=（π/4）D2H+,將數(shù)據(jù)代入上述公式可得1000=（π/4）D2+D=圓整后取7800mm，則H==19500mm。橢圓形封頭體積：V1D2(2hbH1)43全體積：V=V公+V1由《鋼制壓力容器用封頭》（JB/T4746-2002)標(biāo)準(zhǔn)可知，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭D2,2hb帶入D可得hb=1950mm；因此，當(dāng)公稱直徑D=7800mm時，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的曲面高度hb=1950mm；而H1=50mm。橢圓形封頭的體積為：V1D2(2hbH1)43=3.147.82(21.950.05)43=(m3)圓筒體的體積為：V0D2H4=3.147.8219.54=(m3)則公稱體積為：V公1V0V1=64.48931.313=（m）全體積為：VV公V1=+=(m3)有效體積為：V有V=1060.270.7=(m3)pDc1c2dt公稱體積考證：1000≈，2即V公≈V0.5，p因此可以為D=7800mm是合適的.公1、圓筒體的壁厚依據(jù)前面所作的解析，可知本發(fā)酵罐采用不銹鋼16MnR制作罐體和封頭。設(shè)計壁厚：，式中：p表示設(shè)計壓力，p=；D=7800㎜；t（參照文件[3]鋼板許用應(yīng)力=170MPa表）；=（雙面對接焊縫，100%探傷，焊接頭系數(shù)表）；CC1C2,其中C1=（參照文件[3]鋼板負(fù)偏差C1表），=1㎜低合金鋼單面腐化)。數(shù)據(jù)代入上式可得：C2(0.47800d170110.810.99㎜20.4圓整后取n=14㎜厚的16MnR鋼板制作罐體。dpDctp、封頭的壁厚2由前面可知本設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。設(shè)計壁厚δd，按以下公式計算：式中：=，符號同前面。d0.4780010.810.98㎜217010.50.4圓整后取n=14㎜厚的16MnR鋼板制作封頭。校核罐體與封頭水壓試驗強(qiáng)度，依據(jù)以下公式：PT(De)0.9sT≤2e式中：pT1.25p0.41.250.5Mpa；e=nc==㎜,s=345Mpa（參照文件[3]鋼板許用應(yīng)力表）0.5(780012.2)≈≤0.9s=×345=Mpa212.21上式建立，因此水壓試驗知足強(qiáng)度要求。因此封頭的壁厚為14mm。、攪拌裝置設(shè)計、攪拌器采用渦輪攪拌器，依據(jù)設(shè)施要求以及參數(shù)要求，本設(shè)計采用六彎葉渦輪攪拌器。尺寸要求攪拌器直徑D1=D/3，D1:d1:L:B=20:15:5:4,攪拌器間距S=D,依據(jù)發(fā)酵罐直徑可以確定有關(guān)攪拌器的尺寸。攪拌器直徑D1=；盤徑d1=；葉長L=；葉高B=；最下一組攪拌器與罐底距離C==×=。、攪拌軸設(shè)計攪拌軸采用45碳素鋼資料，有關(guān)參數(shù)以下：硬度抗拉強(qiáng)度服氣點波折疲備剪切疲備A值（HBS）極限極限217-255640355275155103（1）、攪拌軸的直徑計算攪拌軸的直徑d攪=APn式中：P-軸傳達(dá)功率；A-取決于資料許用剪切力的系數(shù)；n-軸的轉(zhuǎn)速。P=Kn3D15ρ式中：K—取湍流值為；D1—攪拌器的直徑；n—轉(zhuǎn)速；ρ—檸檬酸發(fā)酵液密度1080kg/m3。3攪拌轉(zhuǎn)速N2可依據(jù)50m罐，攪拌直徑，轉(zhuǎn)速N1=110r/min。以等P0/V(單位體積液體所分派的攪拌軸功率相同)為基準(zhǔn)放大求得.即：2d13n2n1d2其中：n1——模型攪拌器的轉(zhuǎn)速，n=110r/min；d1——模型攪拌器直徑，d=；d2——放大的攪拌器直徑，d=。將各值代入上式：2n=110×(1.05)32.6=min=s235ρ=×××1080=P=KnD13P600×103=d攪=An=360（2）、攪拌軸的高度底距選擇=×=，即攪拌軸高度設(shè)計為，經(jīng)綜合考慮選擇18m。（3）、攪拌器的間距和層數(shù)此發(fā)酵罐容器采用攪拌器3層，最后一組攪拌器到罐底的距離設(shè)計為C==，攪拌器的間距依據(jù)要求參照設(shè)計為r=6m。（4）、軸承與聯(lián)軸器采用軸承采用推力滑動軸系，兩個軸承（一其中間軸承和一個底軸承），攪拌軸較長，用聯(lián)軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性連結(jié)。采用鼓形聯(lián)軸器。（5）、攪拌軸功率計算不通氣條件下的軸功率依據(jù)以上P0確實定，P0=通氣條件下的軸功率3依據(jù)設(shè)計要求QG=6m/min,則Pg=C(P2nD1330.56),C值為，n為攪拌轉(zhuǎn)速r/min，QG為工況下的通胸襟m/min,P為攪QG拌器的軸功率。即Pg=×0.157(6032602.63)0.45=60.56、電機(jī)功率P電Pg1.01選擇大功率型的電動機(jī)：123采用三角帶傳動η1=；轉(zhuǎn)動軸承η2=，滑動軸承η3=；端面密封增加功率為1%；代入公式數(shù)值得：P電7291.01825kw0.990.920.98、冷卻裝置設(shè)計、冷卻方式發(fā)酵罐容量大，罐體的比表面積小。夾套不可以知足冷卻要求，使用蛇管冷卻，綜合比較列管的冷卻收效好，在使用水作冷卻介質(zhì)時，采用列管。、冷卻水耗量各樣發(fā)酵液的發(fā)酵熱發(fā)酵液發(fā)酵熱(kJ/m3·h)青霉素絲狀菌23000青霉素球狀菌13800鏈霉素18800四環(huán)素25100紅霉素26300谷氨酸29300賴氨酸33400檸檬酸11700酶制劑14700－18800由上表可得檸檬酸的發(fā)酵熱為：Q=11700KJ/（h.m3）Q發(fā)=QV有117007428.68106KJ/h（1）對數(shù)平均溫度差發(fā)酵液溫度為33℃，冷卻水入口溫度為18℃，出口溫度25℃，則平均溫度差tm為：(tFt1)(tFt2)(3318)(3325)℃tmln3311.14lntFt118tFt23325（2）總傳熱系數(shù)依據(jù)經(jīng)驗取值為：K=2100KJ/(m2.h.℃)（3）冷卻面積依據(jù)傳熱面積傳熱方程式計算以下所示：S

QKtm2式中：S——傳熱面積，mQ——單位時間傳熱量，kJ/htm——平均溫度差，℃——總傳熱系數(shù)，kJ/(m2·h·℃)Q發(fā)8.68106371m2S=tm210011.14K實質(zhì)情況采用380m2。（4）冷卻水耗用量由實質(zhì)情況采用出入口水溫為18℃、25℃，則依據(jù)公式：Q發(fā)WCp(t2t1)式中：Q發(fā)——單位時間傳熱量，kJ/hCP——冷卻水的平均比熱，取kJ/(kg·℃)t2-t1——冷卻水出入口溫度差Q發(fā)8.681062.97105Kg/h82.5Kg/s0.0825m3/s=把W=Cp(t2t1)4.174(2518)冷卻水體積流量為0.0825m3/s，取冷卻水在豎直蛇管中的流速為V0=1m/s，依據(jù)流體力學(xué)方程式，冷卻管總截面積：S總W0.0825m2V0、冷卻管組數(shù)和管徑設(shè)冷卻管總表面積為S總，管徑do，組數(shù)為n，則取n=10，求管徑。由上式得：S總do0.785n其中do0.102m查金屬資料表采用φ108×無縫管。冷卻管總長L：S380L1120mD冷3.140.108每圈列管的長度：I=(D冷)2h2=(3.143)20.1529.42m其中：D冷-蛇管圈直徑；h-蛇管間距離每組蛇管圈數(shù)：NLI12n總?cè)?shù)：1220120（圈）冷卻管總高度：H冷(N1)h(1201)0.1517.85m零零件人孔和視鏡（2）（1）人孔視鏡是用來察看設(shè)施內(nèi)部的情況和物料液面的變化情況。本設(shè)計依據(jù)《NBT47017-2011》采用DN150的不帶頸視鏡，而且?guī)в蟹窃O(shè)計人孔的作用是為了方便發(fā)酵罐內(nèi)部附件安裝、維修及對內(nèi)部設(shè)施的檢查、清洗。依據(jù)發(fā)酵罐是在常溫及最高工作壓力為的條件下工作，人孔標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按公稱壓力為的等級采用。從人孔種類系列標(biāo)準(zhǔn)可知，公稱壓力為的人孔種類很多。本設(shè)計考慮人孔蓋易于翻開，且密封性好，應(yīng)采用輾轉(zhuǎn)蓋板式平焊法蘭人孔。查《HG/T21514—2005》采用DN500mm人孔，密封面形式為凸面，安裝地點在上封頭處。該人孔標(biāo)記為：HG/T21516—2005人孔RFⅡ（）500—（3）視鏡防爆型射燈和沖刷裝置；視鏡的材質(zhì)為不銹鋼，防爆等級為EExdIICT3。視鏡分別安裝在上封頭對稱的兩側(cè)。該視鏡標(biāo)記為：視鏡DN150II–SB–W接收口（1）接收的直徑是依據(jù)工藝計算而來的，比方以下所示：排料管設(shè)發(fā)酵醪液流速v=2m/s，2h排盡。發(fā)酵罐料液體積：V1=1060.270.7=3，物料體積流量Q=（3600×2）=3/s，則排料管截面積F=Q/v=，又F=，得d=。查《化工原理上冊》附錄17，采用Φ273×的無縫鋼管。配用擁有凸面密封的帶頸平焊管法蘭，法蘭標(biāo)記：HG20594法蘭SO260－RFQ235A。排料管開在罐底。進(jìn)風(fēng)管由前面的設(shè)計可知標(biāo)準(zhǔn)空氣通風(fēng)量為.33依據(jù)換算公式：通氣比=通氣速率（單位：m/min）/發(fā)酵液體積（單位：m）；則風(fēng)為：Q風(fēng)742.1890.3（3/min）（3/s）通風(fēng)量Q222.657m=m.5把通風(fēng)量在常溫20℃、的情況下，要折算成、33℃的狀態(tài)下。則此時的通風(fēng)量為：依據(jù)氣態(tài)方程式可得：Qf3.7110.1273330.969(m3/s)；0.427320ffQf0.9692為：Af0.039(m)若取風(fēng)速V=25(m/s)，則進(jìn)風(fēng)管截面積AVf25而Af0.785df2d為：df0.0390.223( )；則進(jìn)風(fēng)管直徑f0.785查《化工原理上冊》附錄17，采用Φ245×的無縫管。管法蘭：HG20594法蘭SO230RFQ235A。進(jìn)風(fēng)管開在最下端一個攪拌器下的罐身上。（2）管道接口（采用帶頸平焊法蘭連結(jié)）排料口：Φ273×，開在罐底；法蘭標(biāo)記：HG20594法蘭SO269－RFQ235A。進(jìn)風(fēng)口：Φ245×，開在最下端一個攪拌器下的罐身上；進(jìn)料口：Φ273×，開在上封頭上；取樣管：Φ50×3mm，開在上封頭上；取樣口：Φ50×3mm，開在上封頭上；補料口：Φ102×4mm，開在上封頭上；進(jìn)氣口：Φ203×6mm，開在上封頭上；回流口：Φ194×5mm，開在上封頭上；冷卻水的進(jìn)、出口：開在罐身。（3）儀器接口溫度計接口：裝置式熱電阻溫度傳感器Pt100型，D=100mm，開在罐身上；熱電偶接口：采用S型熱電偶，Φ20×2mm，開在罐身上；壓力表接口：彈簧管壓力表，d1=20mm，精度，型號Y-250，開在封頭上（參照杭州富陽華博儀表有限企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)）；開在上封頭上。、梯子梯子是為了在維修，沖刷等方面方便。本設(shè)計采用的是直梯，素來從人孔往到罐底；梯子的材質(zhì)采用20的圓鋼，間距為寬度350mm，高度300mm。發(fā)酵罐體重已知發(fā)酵液的體積為，發(fā)酵液的密度1080kg/m3，不銹鋼的密度為7930kg/m3；發(fā)酵罐的壁厚是14mm，筒體高為19500mm，封頭的直邊高為50mm，曲面高為1950mm。依據(jù)這些參數(shù)，即可計算出發(fā)酵罐的體重。（1）封頭質(zhì)量（m1）依據(jù)壓力容器封頭《GB/T25198-2010》的封頭質(zhì)量計算公式：m11n[D25Dn(Dn)H1]10636=79303.140.014[7.8257.80.014(7.80.014)0.05]36×（+）×103（㎏）則兩個封頭的質(zhì)量為：m12m11272401.448103(kg)（2）圓筒體的質(zhì)量（m2）把筒體看作長方體，則圓筒體的體積為：V筒DnH3.147.80.01419.5=(m3)則圓筒體的質(zhì)量為：m26.697930×104（㎏）（3）發(fā)酵液的質(zhì)量（m3）m3液V有×1080×105（㎏）（4）附件質(zhì)量（m4）4附件的質(zhì)量約為1000㎏，即m=1000㎏。（5）總質(zhì)量（m總）m總m1m2m3m4=×103+×104+×105+×103=×105（㎏）支座的選型3Q總負(fù)荷mg8.575481059.88.41106（N）≈×10（KN）第三章、計算結(jié)果的總結(jié)罐體攪

名稱或符號結(jié)果名稱或符號結(jié)果公稱直徑（D）7800mm罐體高度（H）19500mm直徑7824mm封頭直邊高度（H）50mm1壁厚14mm封頭曲面高度（h）1950mmb公稱體積（V公）(m3)全體積（V）(m3)有效體積（V有）(m3)攪拌器直徑盤徑（d1）（D1）拌器

葉長（L）葉高（B）最下一組攪拌攪拌軸的高度18m器與罐底距離C）攪拌軸直徑（d攪拌軸的間距（r）6m攪）攪拌軸不通氣攪拌軸通氣的軸功的軸功率（P）率（Pg）電機(jī)功率(P電)825KW冷冷卻水耗用量2.97105冷卻管型號φ108×（mm）卻（W）（Kg/h）冷卻面積（S）2冷卻管組數(shù)10（組）380（m）管冷卻管圈數(shù)120（圈）人孔公稱直徑500mm視鏡公稱直徑150mm排料管Φ299×15mm進(jìn)風(fēng)口Φ245×10mm進(jìn)料口Φ299×15mm取樣管Φ50×3mm附取樣口Φ50×3mm補料口Φ102×4mm進(jìn)氣口Φ203×6mm回流口Φ194×5mm件壓力表接口公20mm溫度計接口公稱直100mm稱直徑徑熱電偶接口Φ20×2mm梯子寬度350mm，高度300mm。設(shè)計總結(jié)在此次課程設(shè)計中，我們組設(shè)計的課題是機(jī)械攪拌通風(fēng)式生物反響器。經(jīng)過此次設(shè)計，我學(xué)會了怎么設(shè)計罐體壁厚以及封頭壁厚，并學(xué)會了設(shè)計機(jī)械通風(fēng)反應(yīng)器的基本步驟。從最開始的計算到數(shù)據(jù)的整理在到繪圖，以及在此后的說明書的的擬訂。誠然是困難重重，但終于達(dá)成了。不論怎樣，這些都是一種鍛煉，一種知識的積累，能力的提高。完好可以把這個看作基礎(chǔ)東西，只有掌握了這些最基礎(chǔ)的，才可以更進(jìn)一步，獲取更好的成績。沒人可以平步青云，腳扎實地才是最重要的?？傆^總個設(shè)計過程中翻閱了學(xué)過的各樣對于力學(xué)，制圖，公差方面的書籍，綜合運用了這些知識，感覺提高很多。對于各樣線寬度，沒有實質(zhì)的見解，再比方注明較紛亂?，F(xiàn)在才理解課程設(shè)計不只是對前面所學(xué)知識的一種查驗，而且也是對自己能力的一種提高。經(jīng)過此次課程設(shè)計，我才理解學(xué)習(xí)是一個長久積累的過程，在此后的工作、生活中都應(yīng)當(dāng)不斷的學(xué)習(xí)。此后我們會以積極的態(tài)度對待我們的學(xué)習(xí)、對待我們的生活。我們會努力