年產(chǎn)10萬噸啤酒廠糖化車間煮沸鍋設(shè)計(jì)

@:@:-PAGE1-. 生物工程工廠設(shè)計(jì)概論。課程設(shè)計(jì)說明書生物工程工廠設(shè)計(jì)概論課程設(shè)計(jì)題專目業(yè)年產(chǎn)10生物工程班姓級(jí)名學(xué)號(hào).生物工程工廠設(shè)計(jì)概論。課程設(shè)計(jì)說明書.生物工程工廠設(shè)計(jì)概論。課程設(shè)計(jì)說明書@:@:-PAGE10-目 錄目 錄-2-第一章緒論-4-第二章工藝計(jì)算52.1 物料平衡計(jì)算52.1.1啤酒生產(chǎn)的物料衡算52.1.2工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)52.1.3糖化物料計(jì)算62.2 熱量衡算-8-2.2.1Q182.2.2Q292.2.370Q3102.2.4Q4112.2.5Q511-2.2.6Q6112.2.7

-12-總2.2.8D122.2.9Qmax122.2.10蒸汽單耗-12-2.3 耗水量的計(jì)算13-2.3.1糖化用水-13-2.3.2洗糟用水量13-2.3.3糖化室洗刷用水量132.3.4沉淀槽冷卻用水量132.3.5沉淀糟洗刷用水142.3.6麥汁冷卻器冷卻用水142.3.7麥汁冷卻器沖刷用水142.3.8酵母洗滌用水(無菌水142.3.9發(fā)酵室洗刷用水142.3.10貯酒室洗刷用水142.3.11142.3.12過濾機(jī)用水-15-2.3.13洗瓶機(jī)用水-15-2.3.14裝酒機(jī)用水-15-2.3.15殺菌機(jī)用水-15-2.3.16其它用水15第三章重點(diǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)選型-15-3.1 容積163.2 尺寸163.3 排氣管：排氣管的截面積與鍋底面積-16-3.4 麥汁進(jìn)口管d-16-3.5 蒸氣進(jìn)口管-16-3.6 冷凝管出口管計(jì)算-17-3.7 排料管管徑計(jì)算-17-3.8 進(jìn)水管管徑計(jì)算-17-3.9 筒體部分計(jì)算-17-3.9.1 鍋體材料選擇-18-3.9.2 鍋體壁厚的計(jì)算-18-3.9.3 鍋底厚度-19-3.9.4 夾套壁厚-19-3.9.5 鍋體重量計(jì)算-20-3.10 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算-20-3.11 -22-第四章煮沸鍋附屬設(shè)備-22-4.1 電動(dòng)機(jī)224.2 減速器224.3 聯(lián)軸器234.4 人孔23第一章緒論起泡、低酒精度的飲料酒。由于其含醇量低，清涼爽口，深受世界各國的喜愛，成為世界性的飲料酒。1900年俄羅斯技師在哈爾濱建立了第一家190319151905年到1949年的4010年工廠，年產(chǎn)啤酒近一萬1949年到199343發(fā)展速度舉世矚目。品牌和資本越來越顯現(xiàn)其重要性；外資對(duì)中國啤酒行業(yè)的影響已經(jīng)向縱深發(fā)展，表現(xiàn)出積極的作用，使中國啤酒業(yè)加快和國際接軌的步伐。2012年至2015年，啤酒行業(yè)面臨著較好的發(fā)展際遇：國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和城市化水平的提高，給行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了巨大的需求空間；西部大開發(fā)、振興東北地區(qū)等老工業(yè)基地、促進(jìn)中部崛起和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村等重大發(fā)展戰(zhàn)略，為啤酒行業(yè)創(chuàng)造了新的發(fā)展機(jī)遇；全球經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，為中國啤酒行業(yè)在更大范圍內(nèi)配置資源、開拓市場創(chuàng)造了條件。年11利好因素成為拉動(dòng)啤酒市場發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力。隨著世界的發(fā)展，啤酒的生產(chǎn)技術(shù)逐步成為重點(diǎn)。當(dāng)今，純生啤酒的生產(chǎn)技術(shù)，膜過濾技術(shù)，微生物檢測和控制技術(shù)，糖漿輔料的使用逐步發(fā)展起來。相信不久的將來，中國的啤酒業(yè)將以嶄新的面貌躋身于世界啤酒先進(jìn)領(lǐng)域。圖2-1糖化車間工藝流程示意圖圖2-1糖化車間工藝流程示意圖第二章工藝計(jì)算物料平衡計(jì)算啤酒生產(chǎn)的物料衡算工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表2-1工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表2-1工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)目名稱百分比（%）項(xiàng)目定額無水麥芽浸出率75原料配比名稱麥芽大米失失失裝瓶損百分比（%）7030指標(biāo)無水大米浸出率59598.5啤酒損失率（對(duì)熱麥汁）1.5原料利用率麥芽水151分分大米水分11失總損失8.5糖化物料計(jì)算1.100Kg混合原料中含浸出物的重量（E）麥芽：Gm=m×(1-Wm)×Em=70×(1-5%)×75%=49.88kg大米：Gn=n×(1-Wn)×En=30×(1-11%)×95%=25.37kg其中：m100Kg混合原料中麥芽的質(zhì)量;n100KgWm:Em為麥芽的污水浸出率;En為大米的污水浸出率則E=Gm+Gn=49.88+25.37=75.25kg混合原料的收得率=75.25×98.5%÷100=74.11%其中：98.5%為原料的利用率100kg原料產(chǎn)12度熱麥汁量為:74.11×100÷12=617.6kg12度麥汁在20℃時(shí)的相對(duì)密度為1.084100201.04熱麥汁體積=617.6×1.04÷1.084=592.5L冷麥汁量=592.5×(1-0.05)=562.9L成品酒量=717.8×(1-0.01)=540.7L592.5540.7）0.2%100=0.219kg100L12度淡色啤酒的物料計(jì)算100kg原料生產(chǎn)成品酒710.6L生產(chǎn)100L10度啤酒需用混合原料為100×(100÷540.7)=18.49kg麥芽耗用量=18.49×70%=12.95kg大米耗用量=18.49-12.95=5.54kg酒花耗用量592.5÷540.7×100×0.2%=0.29kg熱麥汁量=100×592.5÷540.7=109.6L冷麥汁量=100×562.9÷540.7=104.1L成品酒量=100L1012度淡色啤酒的物料計(jì)算300170670%。121.084Kg/L旺季產(chǎn)量：100000×70%÷170=411.76（噸/天）61020成品啤酒量=411.76÷6=68.62（噸/天）麥芽耗量=4456.1×70%=3119.3kg成品啤酒（罐裝前）68.62×1000÷（1-1.5%）÷1.084=64266L濕酒花糟32133÷100×0.657=4200kg熱麥汁量=32133÷540.7×592.5=7022L冷麥汁量=32133×562.9÷540.7=669.04L發(fā)酵液量=32133÷540.7×554.5=65906L濾過酒量=32133÷540.7×548.9=65240L成品酒量=63342.4L表2-2啤酒廠車間物料衡算表米酒花表2-2啤酒廠車間物料衡算表米酒花熱麥汁冷麥汁發(fā)酵液過濾酒成品啤酒gg度淡色啤酒的密度為1012kg/m3)物料名稱位單對(duì)100Kg混合原料100L10°度淡色啤酒糖化一次定額量10萬噸每年啤酒生產(chǎn)混合原料gK100 18.49 5943 17.32×106大麥gK70 12.95 4160 12.2×106大K305.547835.2×106K1.540.21970.052.04×105L592.5109.63521110.26×107L562.9104.1334529.74×107L554.5102.55329539.6×107L548.9101.52326209.5×107L5407100.00321339.36×107熱量衡算自來自來熱水糊化鍋大米：2640kg糖化鍋料水比1：麥芽粉：5632kg1料水比70℃、15515min冷1煮沸T（℃）68℃、酒花麥糟78℃、煮沸鍋麥汁過濾糖化結(jié)酒花槽熱回旋沉冷凝固薄板冷卻去冷麥汁圖2-2 二次煮出糖化法糖化工藝流程圖Q1根據(jù)工藝，糊化鍋加水量為:G1＝（1783+356.6）×4.5＝9628.2kg式中：1336.8kg為糖化一次的大米粉量，267.36kg為糊化鍋中加入的麥芽粉量(大米的20％)而糖化鍋中的加水量為：G2＝3803.4×3.5＝13311.9kg式中：2845.9kg為糖化一次糖化鍋投入的麥芽量，即：4016－356.6＝3803.4kg綜上所述，糖化總用水量為：Gw＝G1＋G2＝9628.2＋1311.9=22940.1kgt′＝18比熱容Cw＝4.18kJ/kg.K故耗熱量Q1＝GwCw(t″－t′)＝22940.1×4.18×(50－18)＝3068468kJQ2t0100:Q2′＝G米醪.C米醪(100－t0)(1)計(jì)算米醪的比熱容：C米醪由經(jīng)驗(yàn)公式C谷物＝0.01[（100－W）C0＋4.18w]w為含水百分率，C0為絕對(duì)谷物比熱容，去C0＝1.55kJ/kg.KC麥芽＝0.01×[(100－5)×1.55＋4.18×5]＝1.682kJ/kg.KC大米＝0.01×[(100－11)×1.55＋4.18×11]＝1.84kJ/kg.KC米醪＝(G大米C大米＋G麥芽C麥芽＋G1Cw)/(G大米＋G麥芽＋G1)＝(1783×1.84＋356.6×1.68＋9628.2×4.18)÷（1783＋356.6＋9628.2）＝3.75kJ/kg.K(2)米醪的初溫t0設(shè)原料初溫為18℃，而熱水為50℃，則G米醪＝G大米＋G麥芽＋G1＝1783＋356.6＋9628.2＝11767.8kgt0＝[(G大米C大米＋G麥芽C麥芽)×18＋G1Cw×50]/G米醪C米醪＝[(1783×1.84＋356.6×1.68)×18＋9628.8×4.18×50]÷11767×3.75＝47.2℃(3)代入式 Q2′＝G米醪C米醪（100－t0）＝11767.8×3.79×（100－47.2）＝2330024.4kJQ2″煮沸時(shí)間40min，蒸發(fā)量為每小時(shí)5％，則蒸發(fā)水份量V1＝G米醪×5％×40÷60＝11767.8×5％×40/60＝392.26kg故，Q2″＝V1I＝392.26×2257.2＝885409.3kJ式中，I100℃下水的汽化潛熱3.Q2″′米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失為前兩次耗熱量的15％，即：Q2″′＝15％（Q2′＋Q2″）4.綜上可得Q2＝1.15（Q2′＋Q2″）＝1.15×（2330024.4＋885409.3）＝3697748.7kJ70Q363100t0t麥醪1850t麥醪＝（G麥芽C×18＋G2Cw×50）/G麥醪C麥醪其中，G麥醪＝3803.4＋13311.9＝17115.3kgC麥醪＝（G麥芽C麥＋G2Cw）/（G芽＋G2）＝（2845.94×1.68＋11383.76×4.18） ÷14229.7＝3.63kJ/kg.Kt麥醪＝（3803.4×1.682×18＋13311.9×4.18×50）÷17115.3÷3.6＝44.95℃2.經(jīng)第一次煮沸后米醪量為G′米醪＝G米醪－V1＝9624.96－240.624＝9384.336kg進(jìn)入第二次煮沸的混合醪量G混合＝G米醪′＋G麥醪＝9384.336＋14229.7＝23614.066kg3.混合醪比熱容C混合＝（G麥醪C麥醪＋G米醪′C米醪）/G混合＝（3804×3.6＋13311.9×3.79）÷23614.066＝3.68kJ/kg.K根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪合并前后的焓不變，則米醪中間溫度為：t＝（G混合C混合t混合-G麥醪C麥醪t麥醪）／G米醪′C米醪＝（28883.1×3.68×63-17115.3×3.6×44.95）÷(11767.8×3.75)＝88.13℃因?yàn)榇藴囟戎槐戎蠓袦囟鹊?0度多，考慮到米醪由糊化鍋到糖化鍋的輸送過程的熱損失，可不必加中間冷卻器。綜上可得:Q3＝G混合C混合（70－63）＝28883.1×3.68×7＝744028kJQ4據(jù)工藝糖化結(jié)束醪溫度78℃，抽取混合醪的溫度70℃，沸的混合醪量G′ (G混合－G′)（78－70）C混合＝G′C混（100－78）∴G′/G混合＝26.7%沸醪耗熱量為: Q4′＝26.7%G混合C混（100－70）＝26.7%×28883.1×3.68×30＝851381kJQ4″10min5%V2＝26.7%G混合×5%×10÷60＝64.26kg則：Q4″＝IV2＝2257.2×64.26＝145059kJ式中，I為煮沸溫度下飽和蒸汽的焓（kJ/kg）Q4″′據(jù)經(jīng)驗(yàn)：Q4″′＝15%(Q4′+Q4″)4.綜上可得：Q4＝1.15(Q4′+Q4″)＝1.15×(851381＋145059)＝149466kJQ580℃，100kg450kg，G洗＝5943×450÷100＝26743.5kgQ5＝G洗Cw（80－18）＝26743.5×4.18×62＝5196792.942kJQ6Q6′741.2kg70℃。則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為：G麥汁＝5943×617.6÷100＝36704kg此時(shí)麥汁比熱容為:C麥汁＝（4160×1.682+1783×1.84+5943×6.4×4.18）÷（59436+1783+5943×7.4）＝3.27kJ/kg.KQ6′＝G麥汁C麥汁（100-70）＝36704×3.27×30=3600662.4KJQ6″10%90minV3＝36704×10%×90÷60＝5505.6kg由上可得Q6″＝IV3＝2257.2×5505.6＝12427240kJ3.熱損失Q6″′: Q6″′＝15%(Q6′+Q6″)4.綜上可得麥汁煮沸總耗熱Q6″′＝15%(Q6′+Q6″)＝1.15×(3600662.4+12427240)＝2404185.36kJQ總Q總＝3068468+3697748.7+744028+1145906+6930845+18432087.8＝34019083.3kJD使用表壓為0.2MPa的飽和蒸汽I＝2196.78kJ/kg D＝Q總/(Ｉ-ｉ)η＝14896kgI503.67kJ/kgη為蒸汽的熱效率，取η＝95%QmaxQ690min95%，故Qmax＝Q6/(90/60)×95%＝12934798.46kJ/h相應(yīng)的最大蒸汽耗熱量為:Dmax＝Qmax／(Ｉ-ｉ)=5962kg/h蒸汽單耗據(jù)設(shè)計(jì)，每年糖化次數(shù)為1020次，共生產(chǎn)啤酒49276.2噸每年耗蒸汽總量為:DT＝14896×1020/70%＝21705600kg每噸啤酒成品耗蒸汽（對(duì)糖化）:Ds＝14896÷32133÷1.084÷1000＝427.6kg/t啤酒每天耗蒸汽量（按生產(chǎn)旺季計(jì)算）:Dd＝14896×6＝89376kg/d綜上可得，10萬噸/a啤酒廠糖化車間總熱量衡算表：名稱名稱規(guī)格MPa每噸kg每小kg/h每天年耗kg/a蒸汽0.3427.659628937621705600表3—3全廠糖化車間熱量衡算耗水量的計(jì)算糖化用水100kg1:3.51:4.5糖化用水量＝3803.4×350÷100＝13311.9kg護(hù)花用水量=2139.6×4.5=9628.2糖化用水時(shí)間設(shè)為0.5小時(shí)。洗糟用水量100kg混合原料約用洗糟水450kg，則需水量為：5943×450÷100＝26743.5kg用水時(shí)間為1.5小時(shí)。則每小時(shí)洗糟最大用水量為:26743.5÷1.5＝17829kg/h糖化室洗刷用水量202h20÷2＝10t/h沉淀槽冷卻用水量G＝Q/C(t2－t1) (冷卻時(shí)間為0.5小時(shí)熱麥汁放出熱量 Q＝GpCp(t1′－t2′)熱麥汁比重 C＝1.04熱麥汁量 Gp＝32972.6×1.04＝34291.5㎏/h熱麥汁比熱 Cp＝0.98Kcal/kg.℃熱麥汁溫度t1′＝100℃t2′＝55℃冷麥汁溫度冷卻水比熱t(yī)1＝18℃C＝1t2＝45℃Q＝34291.5×0.98×(100－55)＝1512255.15Kcal/hG＝1512255.15÷1×(45－18)＝40830889.05Kg沉淀糟洗刷用水每次洗刷用水2噸.沖洗時(shí)間設(shè)為0.25h，則每天最大用水用水量為2÷0.25=8t/h麥汁冷卻器冷卻用水麥汁冷卻時(shí)間為1小時(shí) 麥汁溫度：94℃冷凍水溫度：2℃耗用冷凍水量為:M1＝100460.83㎏/h麥汁冷卻器沖刷用水沖刷一次,用水2t用水時(shí)間為0.25h,則每次最大用水量為:2÷0.25＝8噸/h酵母洗滌用水(無菌水)

6℃85℃在計(jì)工藝耗冷量時(shí)得無菌水2281.1kg/班每天有3班用無菌水,冷卻操作1h內(nèi)完成則無菌水耗用量為8.23t/h發(fā)酵室洗刷用水每天洗刷二個(gè)發(fā)酵室,1t1噸.2×1＋1＝30.75h3÷0.75＝4t/h貯酒室洗刷用水10.5t0.5小時(shí)。最大用水量為:(1＋0.5)÷0.5＝3t/h清酒罐洗刷用水每天用4桶,沖洗一次.共用水4t,時(shí)間40分鐘，則最大用水量4×60/40＝6t/h過濾機(jī)用水過濾機(jī)兩臺(tái),每臺(tái)沖刷一次,1.5t(包括頂酒用水)0.75h,則最大用水量2×1.5÷0.75＝4t/h洗瓶機(jī)用水1500瓶/0.75L:1500×0.75＝4500L/h每班生產(chǎn)7小時(shí)計(jì),總耗水量:4500×7＝31500L裝酒機(jī)用水每沖洗一次用水1.25t,每班沖洗一次,每間次0.25h最大用水量: 1.25÷0.25＝5t/h殺菌機(jī)用水殺菌機(jī)每瓶耗水量1L用水量為:1500×1＝1500L/h 1500×7＝10500L/班其它用水包括沖洗地板,管道沖刷.洗濾布.每班需用水5噸,用水時(shí)間1h則：每小時(shí)用水量:5÷1＝5t/h。第三章重點(diǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)選型煮沸工藝:麥汁的煮沸時(shí)間對(duì)啤酒的質(zhì)量影響很大，在常壓下煮沸，淡色啤酒(10%-12%)的煮90-1200.11-0.12MPa條件下煮沸，時(shí)間可縮短一半左右。合理的延長煮沸時(shí)間，對(duì)蛋白質(zhì)的凝固、提高酒花利用率和:麥汁色澤深、口味粗糙、苦味減輕、泡沫不佳等，對(duì)淡色啤酒來說影響更嚴(yán)重一些。因此合理的煮沸時(shí)間是很重要的。780.5MPa15592℃加熱104℃并維持一段時(shí)間。其整個(gè)煮沸過程如下:7810022min內(nèi);100℃預(yù)煮沸l(wèi)0min左右;煮沸溫度從100102-10410-15min內(nèi);在壓力O.03MPa,102-10435min左右15min100℃;100IOmin.采用圓筒球底內(nèi)加熱式煮沸鍋容積進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量=3803.4L V有效=34.23m3取充滿系數(shù)為0.7, 所以V鍋=48.9m3尺寸V有效＝3803.4÷1000×900×850＝34.23m3V總＝26.5×1.25＝48.9m3R=0.8D, h1=1/2D h2=0.18D圓整取D＝4600mmR=3.624m,h1=2.3m,h2=1.15m排氣管：排氣管的截面積與鍋底面積d2/D2=(1/30-1/50)取1/40 d--排氣管直徑d2/D2=1/40 D--煮沸鍋直徑4.624.62140d=730mm，取11010mm復(fù)核d2/D2= /<1/40復(fù)合要求。麥汁進(jìn)口管d35.21m麥汁30分鐘內(nèi)裝完一次糖化量，則：V=35.21/(3060)=0.0196m3/sS而麥汁的流速為V=0.5--1m/s，現(xiàn)取V=0.55m/s4Vs4Vs/0.55213mm，查化工原理上冊(cè)知2196mm蒸氣進(jìn)口管V有效V有效＝＝＝34.23D＝4.53m6

最大，且知煮沸時(shí)間為1.5小時(shí)，熱效率95%，故蒸汽進(jìn)口管能滿足最大進(jìn)氣量，就滿足該設(shè)備的需要。由之前的計(jì)算可知Qmax

=12934798.5KJ

=5962Kg/h最大Qmax

——每小時(shí)最大蒸汽耗量，KJ/h。

——最大蒸汽耗量，Kg/h。最大設(shè)有兩個(gè)蒸氣進(jìn)口管 則每個(gè)管子最大蒸汽進(jìn)量D=2981Kg/h=0.83Kg/s0.3Mpa下蒸汽

1.6501kg/m3V D/0.83/1.65010.503 m3/ss汽查《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》得：在飽和蒸汽0.3Mpa（表壓）下，/(3.14)S20~40m/s;取28m/s 則 /(3.14)S4VS

/(3.14d2)28.1m/s[20,40]；符合要求查表知取1594.5符合要求。冷凝管出口管計(jì)算D 0.95D冷水 最

0.9559625663.9kg/m3在0.3Mpa下，水

D /冷水

5663.5/932.0608m30.0017m3/s0.5~1.5m/s,現(xiàn)取0.8m/s/23.14S40.0017/23.14S40.0017(23.14圓整后去40mmu2VS

/(3.14d2)20.0017(3.140.04)0.68m/s(0.5,1.5),d=40mm查《化工原理》上冊(cè)知應(yīng)選452.5mm。排料管管徑計(jì)算設(shè)在20分鐘內(nèi)排盡麥汁，且流速為0.6m/s，V 33.4520600.028m/ss/(3.14)S所以d 0.244m244mm 圓整后去259mm，查表知/(3.14)S進(jìn)水管管徑計(jì)算本設(shè)計(jì)將進(jìn)水管安于進(jìn)料管上，選擇與進(jìn)料管相同的管徑即可即Φ273×12mm。筒體部分計(jì)算鍋體材料選擇選用型號(hào)為Q235-A.選用型號(hào)為Q235-A.鍋體壁厚的計(jì)算1）壁厚計(jì)算：

PDSc itPc其中：Pc——計(jì)算壓力,MPa；Di——煮沸鍋內(nèi)徑，mm；[σ]t——煮沸鍋殼體所用材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力Φ——焊接接頭系數(shù)；S——煮沸鍋殼體的計(jì)算厚度，mm。前面已經(jīng)算出鍋內(nèi)徑DI＝4600mm，工作壓力P=P0+ρgh=0.135(MPa)Pc＝1.1×0.135=0.149(MPa)選用不銹鋼16MnR，查《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附錄表9—1可得[σt=170MPa =0.（采用帶墊板的單面焊對(duì)接接頭，局部無損檢測C2=1(mm) S=0.149×6800/(2×170×0.8－0.149)=3.7(mm)則設(shè)計(jì)厚度SdSC23.714.7(mm)查《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可知：C1=0.3(mm),則名義厚度SnSdC10.3=5.0(mm) 圓整后取厚度為6mm復(fù)驗(yàn)Sn×6%=6×6%=0.36mm>0.3mm故最后?。篠n=6mm復(fù)核水壓實(shí)驗(yàn)TpTDiSe/2Se0.s其中：[σ]t——圓筒壁在試驗(yàn)壓力下的計(jì)算應(yīng)力，MPa；pT——試驗(yàn)壓力，MPa；Se——圓筒有效壁厚，mm；Di——圓筒內(nèi)徑，mm；——圓筒焊接接頭系數(shù)；s——圓筒材料在試驗(yàn)溫度下的屈服點(diǎn)，MPa；又p 1.25p/tT=1.25×0.149=0.186MP（t＜200/

1，p=pc

=0.149MPa﹚S Se

C61.34.7(mm)n =345MPa（9-1）s0.9φ[δ]s=0.9×0.8×345=248.4 =0.149×(6800+4.7)／2×4.7T=107.8<248.4 水壓實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度足夠，符合要求鍋底厚度由于采用外夾套加熱，故根據(jù)本設(shè)計(jì)具體要求采用外壓容器的方法來計(jì)算鍋底厚度。采用橢圓形鍋底。鍋底選用0Cr18Ni9不銹鋼為材料。0.33Mpapc

=0.149Mpa假設(shè)名義厚度為Sn

=20mm,則有效壁厚Se

=20-2=18(mm)D D2S68002206840(mm)0 i nh hS0 1

1700201790(mm)D /2h0

6840/217901.9查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表5-3得：K 0.8551R KD 0.85568405848.20 1 0R /S 5848.2/18324.9(mm)0 e0.125A所以:

R /S0

0.125/324.70.00038查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》中圖5-11得B=52，則計(jì)算許用壓力：p B 52/324.70.160MPaR /S0 ec比較pc與[p],[p]>p,故Se=18mm合適，可以采用Sn=20mm厚的不銹鋼板制造鍋c底。夾套壁厚選用16MnR，δb=510Mpa，δs=345Mpa，φ=1，C2=1mmPc=1.1×P=1.1×0.3=0.33bb 安全系數(shù)：n=3 , n=[δ]t=δb/n=510/3=bb 許用應(yīng)力[δ]t=170Mpa100mmiD =4600+200=4800(mm)i夾壁厚計(jì)算c i S=P×D ／(2[δ]tφ－Pc i 夾=0.33×4800／(2×170×1–0.33)=4。6(mm)查得C

=0.61nS=S+C=4.6+0.6+1=6.2(mm)圓整后取厚度7mmne S=S－C=7–0.6–1=5.4(mm)e TP =1.25P[δ]／[δ]t=1.25×0.33=0.4125TT i e δT=P(D+S)／2T i e =1.25×0.33×(7000+5.4)／（5.4×2）=195.3MPa0.9φ[δ]s=0.9×1×235=211.5(MPa)δT<0.9φ[δ]s 水壓實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度足夠，符合要求鍋體重量計(jì)算圓柱形鍋體的體積：V1=π×Di×H×δ=3.14×3.6×1.8×0.006=0.122m3鍋底的體積：V2=S內(nèi)×δ=0.5×3.14×3.6×3.6×0.005=0.102m3m3錐形頂蓋的體積：V3={[0.5π×D+0.36×3.14]}×δ=16.5×0.006=0.099G=(V1+V2+V3)×ρ=(0.122+0.102+0.099)×7800=2519.4(㎏m3電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算雷諾準(zhǔn)數(shù)：ReD1

2n/式中：D1—攪拌槳葉直徑，m，D1/D=0.35～0.8D1=2.5（m）n—攪拌器轉(zhuǎn)速，r/s，取n=