240发酵罐总图
发酵罐的设计Microsoft Word 文档 (2)
表1-1 发酵罐主要设计条件项目及代号 参数及结果 备注发酵菌种 黑曲霉N-588菌株 根据参考文献[1]选取 工作压力 0.25MPa 由工艺条件确定 设计压力0.25MPa 由工艺条件确定 发酵温度（工作温度） 35℃ 根据参考文献[1]选取 设计温度 150℃ 由工艺条件确定 冷却方式 蛇管冷却由工艺条件确定 培养基 薯干粉232kg;水827kg 根据参考文献[8]选取 发酵液密度 1059kg/m 由工艺条件确定 发酵液黏度2⨯10-3Pa.s由工艺条件确定2.2几何尺寸的确定根据工艺参数和高径比确定各部几何尺寸；高径比H/D=2.5，则H=2.5D 初步设计：设计条件给出的是发酵罐的公称体积（80m 3） 公称体积Vo －－罐的筒身（圆柱）体积和底封头体积之和 全体积V －－公称体积和上封头体积之和封头体积 ()214h )6b V D D π=+封（()230040.15V D H D π=+ （近似公式）假设0H /=1.9794D ，根据设计条件发酵罐的公称体积为80M 3 由公称体积的近似公式()230040.15V D H D π=+ 可以通过V 0=(π/4)D 3H 0/D+0.15D 3=80m 3 计算出罐体直径D=3607.07mm ，取整 D=3600mm 罐体总高度H=2.5D=2.5X3600=9000mm 其他相关尺寸：搅拌叶直径D i =1/3D=1200mm椭圆封头短半轴长度ha=0.25D=0.25X3600mm=900mm=3X1200mm=3600mm搅拌叶间距S=3Di=1200mm底搅拌叶至底封头高度C=Di查阅文献[2] ,当公称直径DN=3600时，标准椭圆封头的总深度Hf=900mm，=50mm内表面积Af=14.64mm2，容积Vf=6.62mm3 ,hb=H-2Hf=9000-2X900=7200mm罐体直筒部位高度 H则此时Ho/D=7200/3600=2与前面的假设相等，故可认为D=3600是合适的公称体积调整为: Vo=π/4X3.62X7.2+6.62=79.9m3发酵罐的全体积V=π/4D2Ho+2Vf=π/4X3.62X7.2+2X6.62=86.52m3表2-2 100m3发酵罐的几何尺寸项目及代号参数及结果备注公称体积80m3 设计条件全体积86.52m3 计算罐体直径3600mm 计算发酵罐总高9000mm 计算搅拌叶直径1200mm 计算椭圆封头短半轴长900mm 计算搅拌叶间距3600mm 计算底搅拌叶至封头高度1200mm 计算椭圆封头直边高度50mm 计算3罐体主要部件尺寸的设计计算 3.1罐体考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料和封头材料，封头结构、与罐体连接方式因糖化酶是偏酸性（pH 值为4.5），其中发酵液对钢腐蚀性不大的，故可以选用16MnR 钢；封头设计为标准椭圆封头，因D>500mm ，所以采用双面缝焊接的方式与罐体连接。
第十一章 发酵设备课件
11.2.2.1 机械搅拌通风发酵罐的结构
• 主体部件： • 罐体 • 搅拌器 • 档板 • 轴封 • 空气分布器 • 传动装置 • 冷却管(夹套) • 消泡器 • 人孔 • 视镜
发酵罐设计的内容
• 工艺设计（工艺人员提出） • 容积，几何尺寸，主要结构和附件，设计
kLa,kd的换算
• 因：No2= kLa C*； No2=kdP • kLaC* =kdp*
• 总压P相当于p*,因为从氧饱和的角度看，即氧 含量为21%达到最大； p*的单位是0.21 (atm) 其中，kLa的单位为（h-1); 故得到换算式： kLa =kdp* /C*
（2）机械搅拌通风发酵罐的通风量
倾斜式转鼓反应器的挡板
（3） 轴封
• 作用：防止染菌进 入，泡沫泄漏
双端面机械轴封
• 右图 双端 面机械轴封
• 大型发酵罐 常用.
密封作用
（4）空气分布管
• 环形管式(中大型)和单管式(小型) • 大型罐采用环形管式。要求环管上的空气
喷孔应在搅拌叶轮叶片内边之下。同时喷 气孔应向下，以尽可能减少培养液在环形 分布管上滞留。 • 喷孔的孔径：2-5mm。 • 喷孔的总截面积等于空气分布管截面积。 • 分布管内空气流速取20m/s。
• kLa 是以C*-C为溶氧推动力的体积溶氧系数。 • 单位：1/s或1/h。应得到kLa 值。这是衡量通
风发酵设备性能的重要参数。
氧传递速率 OTR: No2= kLa (C*-CL) (mol/m3 s)
• 但上述公式是定义式，要得到kLa不易。原因 是溶氧浓度难测。
体积溶氧系数kLa的计算及测定
• kLa影响因素有： • （1）操作条件：搅拌转速，通气量； • （2）发酵罐的结构及几何参数，如体积、
发酵罐毕业设计说明书
摘要发酵罐是化工生产中实现化学反应的主要设备。
其作用：①使物料混合均匀；②使气体在液相中很好分散；③使固体颗粒在液相中均匀悬浮；④使不均匀的另一液相均匀悬浮或充分乳化。
目前已广泛地用于制药、味精、酶制、食品行业等。
它的主要组成部分包括釜体、搅拌装置、传热装置、轴封装置。
还根据需要加其他的附件，如装焊人孔、手孔和各种接管(为了便于检修内件及加料、排料)，安装温度计、压力表、视镜、安全泄放装置(为了操作过程中有效地监视和控制物料的温度、压力)等。
釜体是由简体和两个封头组成，它的作用是为物料进行化学反应提供一定的空间。
搅拌装置是由传动装置，搅拌轴和搅拌器组成，它的作用是参加反应的各种物料均匀混合，使物料很好地接触而加速化学反应的进行。
搅拌装置可以分为非潜水型(仅驱动机和减速机及传动系统露在液体外面和潜水型(从驱动机至搅拌器全部潜入液体内)两种类型。
传热装置是在釜体内部设置蛇管或在釜体外部设置夹套，它的作用是使控制物料温度在反应所需要范围之内。
本发酵罐的设计容积是63立方米，属于大型罐设计，采用蛇管传热，三级搅拌。
关键词：搅拌罐；搅拌器；釜体；传热装置；轴封装置；人孔AbstractFermentation is a chemical reaction to achieve the production of major equipment. Its role is:①to mixed materials; ②the gas is well dispersed in the liquid phase; ③ making uniform solid particles suspended in liquid;④souneven suspension or other liquid emulsified in uniform。
For the uniform reaction, now is widely used in pharmaceutical, monosodium glutamate, enzyme system and food industries. Its main components include the reactor body, mixing equipment, heat transfer equipment and seal device. Also add other accessories needed, such as assembly and welding manhole, hand hole and all over (in pieces for ease of maintenance and feeding, nesting), install thermometers, pressure gauges, mirrors, safety relief device (for operation effectively monitor and control the material temperature, pressure) and so on. Mixing device is a gear, shaft and agitator stirring composition, its role is to participate in a variety of materials, reaction mixed evenly, so that good contact material to accelerate the chemical reaction. Mixing devices can be divided into non-diving type (only driven machines and gear and transmission system disclosed in the liquid outside and dive type (from the driving machine to sneak into a liquid blender all) types. Heat transfer device is set in the interior of reactor body coil or external tank set up in the jacket, its role is to control the materials needed in the reaction temperature range.The design of the fermentation tank volume is 63 cubic meters,and this is a large tank design with coil heat transfer and three mixings.Key words:mixing tank；mixer；kettle body；heat transfer equipment；seal device；manhole.目录摘要 .......................................... 错误！未定义书签。
发酵罐的设计PPT演示课件
4 空气分布管
作用：使通入的空气均匀分布
型式： 单管式 正对罐底，距罐底 40mm，罐底衬不锈 钢圆板，防空气冲击
环 式 不常用，易堵。
24
5 传动装置 （1）变速装置：无级变速与皮带轮变速。10级
(500)，八级(750)，六级(1000)，从主动轮直径比 要小于7，以增加吃带面积。另外拉大主、从动 轮间距也可增加吃带面积。
时自动吸入空气。
41
42
2.2.2 定子与转子的结构与类型
将液转 气体子 体甩的 吸出作 入，用 。形：
成将 内转 部子 真内 空的 ，
打体定 碎混子 ，匀的 促，作 进甩用 溶出： 氧，将 。将气
大体 气与 泡液
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44
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2.2.3 自吸式发酵罐的优缺点
优点: 不需另设空气制备系统,投资少,能耗低,吸 入的气泡小,溶氧效果好,是通用罐的3倍.
5
2.1 通风机械搅拌发酵罐
2.1.1罐体尺寸 2.1.2罐的结构 2.1.3罐容积的计算 2.1.4罐的优缺点
6
2.1.2 罐的结构
图6-1 小型发酵罐结构图 1.三角皮带转轴；2.轴承支柱；3.联轴节； 4.轴封；5.窥镜；6.取样口；7.冷却水出口； 8.夹套；9.螺旋片；10.温度计；11.轴；12. 搅拌器；13.底轴承；14.放料口；15.冷水进 口；16.通风管；17.热电偶接口；18.挡板； 19.接压力表；20.手孔；21.电动机；22.排 气孔；23.取样口；24.进料口；25.压力表接 口；26.窥镜；27.手孔；28.补料口
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6 轴封
型式：端面轴封和填料函式轴封 作用：密封搅拌轴与罐顶（底）间的
缝隙，防止泄漏和染菌 组成：
发酵车间立面图
发酵车间立面图发酵车间立面图是指描述发酵车间建筑外观的图纸或图像。
发酵车间是一种用于生产发酵产品的特定工作区域，包括发酵罐、发酵槽、发酵设备等设施。
发酵车间立面图通常包括建筑物的外观、尺寸、材料、门窗位置和大小等信息，以及与发酵过程相关的设备和管道布置。
一、发酵车间立面图的内容：1. 建筑外观：包括车间的整体外观、立面形式和风格等。
例如，可以是现代化的工业风格，或者是简洁大方的传统风格。
2. 尺寸和比例：标明车间的长、宽、高等尺寸数据，确保图纸准确反映实际建筑的比例关系。
3. 材料：标注建筑外墙使用的材料，如混凝土、砖石、玻璃等，以及颜色和纹理等细节。
4. 门窗位置和大小：标明车间的入口、窗户和通风口等位置，并注明其尺寸和类型，以确保良好的通风和采光效果。
5. 标识和标志：如公司名称、标识、标志等，以及其他必要的标识牌，便于人员和访客识别和导航。
二、发酵车间立面图的编制要求：1. 图纸规格：按照国家标准或相关规范要求，选择适当的图纸规格，如A3、A2等。
2. 比例尺：选择合适的比例尺，确保图纸上的尺寸与实际建筑一致。
常用的比例尺有1:100、1:200等。
3. 图例说明：提供图例说明，解释图纸上使用的符号、线型和颜色等，便于读者理解。
4. 标注清晰：标注各个部分的尺寸、材料、门窗位置等信息，确保信息清晰明了。
5. 详细注释：对于特殊部位或需要特别说明的地方，可以在图纸上进行详细注释，以便读者理解。
6. 符合规范：按照相关建筑设计规范和安全规定进行设计，确保车间的结构安全和功能完善。
三、发酵车间立面图的示例描述：发酵车间立面图展示了一个现代化工业风格的发酵车间外观。
该车间采用钢结构和混凝土外墙，外墙表面采用浅灰色的涂料，给人一种简洁、干净的感觉。
车间的尺寸为20米（长）×15米（宽）×8米（高），采用1:100的比例尺绘制。
车间正面设有一扇宽大的玻璃门，高度为3米，宽度为5米，方便人员和设备的进出。
发酵罐设计
1 前言生物反应工程与设备课程设计是生物工程专业一个重要的、综合性的实践教学环节，要求综合运用所学知识如生化反应工程与生物工程设备课程来解决生化工程实际问题，对培养我们全面的理论知识与工程素养，健全合理的知识结构具有重要作用。
发酵罐是发酵设备中最重要、应用最广的设备，是发酵工业的心脏，是连接原料和产物的桥梁。
随着工业技术的发展，市面上出现了种类繁多、功能更加完备的新型发酵罐。
如何选择或者设计一种合适的发酵罐将会成为一个研究热点。
本文旨在通过相应的参数计算和设备计算完成年产20吨庆大霉素的机械通风发酵罐初步设计。
2 常见的发酵罐2.1机械搅拌通风发酵罐机械搅拌发酵罐是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促使氧在发酵液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖、发酵所需的氧气,又称通用式发酵罐。
可用于啤酒发酵、白酒发酵、柠檬酸发酵、生物发酵等。
图1 机械通风发酵罐2.2气升式发酵罐气升式发酵罐把无菌空气通过喷嘴喷射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡打碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而含气率小的发酵液下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。
其结构简单、不易染菌、溶氧效率高和耗能低，主要类型有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等。
图2 气升式发酵罐原理图2.3自吸式发酵罐自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机，而在搅拌过程中自吸入空气的发酵罐。
叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体使其背侧形成真空，由导气管吸入罐外空气。
吸入的空气与发酵液充分混合后在叶轮末端排出，并立即通过导轮向罐壁分散，经挡板折流涌向液面，均匀分布。
与机械发酵罐相比，有一个特殊的搅拌器，但没有通气管。
罐为负压，易染菌，当转速较大时，会打碎丝状菌。
图3 自吸式发酵罐3 已知工艺条件（1）年产量：G=20 t （庆大霉素） （2）年工作日：M=300天 （3）发酵周期：t=6天（4）发酵平均单位：μm =1400单位/毫升（5）成品效价：μp =580单位/毫克 （6）提炼总效率：ηp =87%（7）每年按300天计算，每天24小时连续运行。
大型发酵罐设计及实例
大型发酵罐设计及实例上海医药工业设计院(200040) 石荣华全国化工设备设计技术中心站(200040) 虞军随着生化技术的提高和生化产品的需求量不断增加,对发酵罐的大型化、节能和高效提出了越来越高的要求。
目前国际抗生素发酵罐的容积以80～200 米3 为主,而轻工的氨基酸、柠檬酸的发酵罐较普遍使用150～300 米3 ,国际上最大标准式发酵罐为美国ADM 公司赖氨酸发酵罐,其容积为10 万加仑,折合公称容积为380 米3 。
众所周知发酵是一个无菌的通气(或厌氧) 的复杂生化过程,需要无菌的空气和培养基的纯种浸没培养,因而发酵罐的设计,不仅仅是单体设备的设计,而且涉及培养基灭菌、无菌空气的制备、发酵过程的控制和工艺管道配制的系统工程。
1 国内发酵罐现况改革开放后,国内发酵罐的装备得到了显著改善,具体表现在:容积:抗生素发酵扩大至100～150m3 。
赖氨酸发酵已达200m3 。
材质:逐步由碳钢改为不锈钢。
传热:由单一的罐内多组立式蛇管改为罐壁半圆形外盘管为主,辅之罐内冷却管。
减速机:由皮带减速改为齿轮减速机。
搅拌机:由单一径向叶轮改为轴向和径向组合型叶轮。
但由于发酵罐的系统设计没有受到人们普遍重视,有许多抗生素生产人员往往仅重视发酵工艺和菌种,或限于资金和发酵厂房现状,对发酵罐的大型化和优化缺乏足够重视。
就发酵罐而言,目前头国内基本上在原有50m3 基础上进行改革, 罐径为3100 毫米,罐筒体略有变化,形成57m3 、60m3 等罐体,电机相应作些变化有75 、95 和115kW 不等,传热为立式蛇管和搅拌叶轮基本不变为六叶蜗轮,减速采用皮带轮。
因而同国际上存在不少的差距,有必要通过对发酵罐系统设计的认识提高,将我国抗生素发酵装备水平向前推进。
2 发酵罐的设计211 发酵罐的型式发酵过程可以通过固体培养和深层浸没培养来完成,从生产工艺来说可分为间隙分批、半连续和连续发酵等,但是工业化大规模的发酵过程,则以通气纯种培养为主。
发酵与酿造的主要设备.
230 p pD C (m m)
2
pDy C (m m) 200
受外压的壁厚：
pD H 3 1 1 C (m m) 2400 p D H
•
搅拌器和挡板
• 搅拌器： 之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
有平叶式、弯叶式、箭叶式涡轮式和推进式等；其作用是 打碎气泡，使氧溶解于发酵液中，从搅拌程度来说，以平叶涡 轮最为激烈，功率消耗也最大，弯叶次之，箭叶最小。为了拆 装方便，大型搅拌器可做成两半型，用螺栓联成整体。
耙式消泡器 旋风离心式
叶轮离心式
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
碟片式消泡器
刮板式消泡器
• 联轴器及轴承
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
• 大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用 联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。
• 常用的联轴器有鼓形及夹壳形两种。
联轴器
• 小型的发酵罐可采用法兰将搅拌轴连接。
法兰
• 轴承
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 • 中型发酵罐一般在罐内装有底轴承；
• 大型发酵罐装有中间轴承。
• 罐内轴承不能加润滑油，应采用液体 润滑的塑料轴瓦（如石棉酚醛塑料，聚 四氟乙烯等）。 中间轴承
底轴承
• 冷却装置
夹套冷却 竖式蛇管冷却 竖式列管冷却 大型发酵罐 气温较高的地区
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
• 消泡装置
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
• 消泡装置就是安装在发酵罐内转动轴的上部或安装在发酵罐 排气系统上的，可将泡沫打破或将泡沫破碎分离成液态和气态 两相的装置，从而达到消泡的目的。 • 两种消泡方法: (1) 加入化学消泡剂；(2)使用机械消泡装置 • 化学消泡剂：植物油脂，如玉米油、豆油等；动物油脂，如 猪油等；高分子化合物。 • 机械消泡装置：最简单实用为耙式消泡器，此外还有涡轮消 泡器、旋风离心式和叶轮式离心消泡器、碟片式消泡器和刮板 式消泡器等。
发酵罐使用说明图片
发酵罐的使用1.进水管道（1）.锅炉进水管道：蒸汽锅炉电源打开前打开，灭菌区间一直打开，保证锅炉持续供水。
（2）.冷凝水循环管道：一直打开，保证水循环，灭完菌后水进入灭菌夹层，冷却降温作用。
2.蒸汽压表：蒸汽压保持在0.4，当蒸汽压为0.4时，打开进蒸汽阀开始通蒸汽。
3.进蒸汽阀：当蒸汽压为0.4时打开，蒸汽进入夹层开始灭菌，灭菌完后关闭。
4.空气控制阀：黑色阀：灭菌完以后，温度降到40度，罐内压为0时，接菌前微开通入一定量的空气，使罐内压力在0.015—0.040 MPa之间。
两个绿色阀：灭绝时微开，1/4圈（蒸汽可以进入管内对进空气管道起灭菌作用）。
灭菌后关闭，冷却后关闭。
5.气压表灭菌后，在上面的气压表显示的气压比下面的气压大。
上面的气压表：显示从外界通入的空气气压下面的气压表：显示管内的气压外界气压比管内气压低，灭完菌以后。
6.罐内气压控制阀门：若管内气压过高，则略开可降低罐内气压（0.115—0.150MPa，不超过0.150MPa）若是在灭菌过成中调过，则在灭完菌开始冷却时关闭，防止外界气压过高水倒流进入灭菌锅通过调节红色的开关控制罐内气压7. 蒸气压表显示进入罐内蒸气压，一般达到0.2为正常，不超过0.38.消泡液加入管道消泡液（一般为植物油）在高温灭菌锅内灭菌，灭菌时容易溢出，需要在灭菌的瓶子下方个铁盒子。
在超菌工作台下安装消泡液的管道。
9.空气控制开关微开可使灭菌锅内的水汽外排，对进入空气的管道进行灭菌。
若是开得太大灭菌锅内的水会大量流出，减少培养量。
10排水阀门黑色的阀门为总阀门：排水排菌液+蓝色阀门：阀门管道要灭菌5-10 分钟，灭菌时关闭总阀门，开启蒸汽阀门，在开启此阀门。
11.管道灭菌阀灭菌快结束时，开启此阀，对排菌管道灭菌5-10分钟12.操作屏幕。
发酵罐的结构-发酵罐夹套内部结构
-微生物生长率、产物转化率
传质效率（K*、传氧效率）
•发酵罐的操作因素（传递性能） 传热效率
混合效率
■改善发酵罐的传递性能（传质、传热、混合）是发酵罐设计的 首 要任务
2.发酵罐最大生产能力的确定（续）
■传质工程
■随规模扩大，0 下传氧效率I
（比表面积）I
,
KLa
|
,同等条件
■传热工程
■产热1 x V罐体积
H]
MV ■
= 1
-搅拌桨的层数：根据
H/D及（s/d） n的要求进 行计算。一般3—4层， 底
层搅拌最重要， 1=) 占轴 功率
的40% ,所具叶片 数最多
（6〜8片）。
2.搅拌装置（续）一联轴器
■大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三 段，用联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚 性联接。常用的联轴器有鼓形及夹壳形 两种。小型的发酵罐可采用法兰将搅拌 轴连接，轴的连接应垂直，中心线对正。
FD、
口 =矛藉成％）
WM =W--S-P-E・一>-----(吧/ -) 27465.6S)(273+C 如 /小• mui，
TI7 (VW)-V9 (VW)-D OC ------------- OC ------------PD2 P
=。 (%)2
2"
(%)] D{ P2
空气流量放大-—以Ws相等的原则放大
的爰醇罐。
(2) 气升式发酵罐
此类发酵罐是依靠无菌压缩空气作为液体的提升力,使罐内发酵液通过上下 翻动实现混金和传质传热过程。、其特点是结构简单，无轴封，不易污染,
氧传质效tiWj,能隹低，安装维修方便。
(3) 管道式发酵罐
管道式发酵罐是以发酵液的流动代替搅拌作用，依靠液体的流动，实现通气 混合与传质等目的。
200立方米谷氨酸发酵罐设计
生物工程设备课程设计200m3谷氨酸发酵罐设计院系：生物与化学工程学院专业：生物工程班级：学号：姓名：指导老师：日期：2012年5月11日生物反应工程与设备课程设计任务书—机械搅拌生物反应器设计一、课程教学目标生物反应工程与设备课程设计是生物工程专业一个重要的、综合性的实践教学环节，要求学生综合运用所学知识如生化反应工程与生物工程设备课程来解决生化工程实际问题，对培养学生全面的理论知识与工程素养，健全合理的知识结构具有重要作用。
在本课程设计中，通过生化过程中应用最为广泛的设备，如机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培养反应器，蒸发结晶设备、蒸馏设备等的设计实践，对学生进行一次生化过程发酵设备设计的基本训练，使学生初步掌握发酵设备设计的基本步骤和主要方法，树立正确的设计思想和实事求是，严肃负责的工作作风，为今后从事实际设计工作打下基础。
二、课程设计题目设计200m3谷氨酸机械搅拌通风反应器三、课程设计内容1、设备所担负的工艺操作任务和工作性质，工作参数的确定。
2、容积的计算，主要尺寸的确定，传热方式的选择及传热面积的确定。
3、动力消耗、设备结构的工艺设计。
四、课程设计的要求课程设计的规模不同，其具体的设计项目也有所差别，但其基本内容是大体相同，主要基本内容及要求如下：1、工艺设计和计算根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算，热量衡算，主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，汇总工艺计算结果。
主要包括：（1）工艺设计①设备结构及主要尺寸的确定（D，H，HL ，V，VL，Di等）②通风量的计算③搅拌功率计算及电机选择④传热面积及冷却水用量的计算（2）设备设计①壁厚设计（包括筒体、封头和夹套）②搅拌器及搅拌轴的设计③局部尺寸的确定（包括挡板、人孔及进出口接管等）④冷却装置的设计(包括冷却面积、列管规格、总长及布置等)2、设计说明书的编制设计说明书应包括设计任务书，目录、前言、设计方案论述，工艺设计和计算，设计结果汇总、符号说明，设计结果的自我总结评价和参考资料等。
发酵罐基本知识-PPT课件
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发酵罐的几种工作状态
空消 装料 实消 接种 发酵 放罐 清洗
空气 蒸汽 冷却水 物料、补料管 接种管 取样、放料管
压力 温度 pH 溶氧 搅拌速度
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与不同工作状态 相应的，是各种 管道和阀门的开、 关 不仅注意罐的结 构，更要注意管 道与罐的连接
72 . 63 3 48 . 42 m 2 75 %
50 ＝ ＝ 3.09 m 取为50立方米，若取高径比为2，则有 D 1.7
3
取3.1m，则 H=2D=6.2m。其它参数计算代入公式。。。
34
2. 搅拌器
搅拌器的作用是： 产生强大的总体流动：宏观均匀 产生强烈的湍动： 微观均匀
可反复灭菌 （耐压性能 ，材料要求） 不易染菌 （设备简单，少死角 ） 供氧 混合 （通气、搅拌设备） 加热和冷却功能 （传热设备 ） 加料、补料、放料 （附属管道、阀门 ） 参数检测 （温度、pH、溶氧电极 ）
也有些要求相对简单的液体培养设备
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多种设计结构均可完成上述功能
按供氧方式 分：
7
表 小型发酵罐技术参数
公称容积 50L 200L 500L 800L 筒体高度 H(mm) 813 1110 1400 1600 筒体直径 D1(mm) φ 300 φ 500 φ 700 φ 800 夹套直径 D2(mm) φ 400 φ 600 φ 800 φ 900 转速 r/min 340 340 321 200 电机功率 KW 0.55 0.75 1.5 2.2
1000L
1200L 2000L
1600
生物工程设备 通风发酵设备
168 5 P0 N P L D ＝4.7 （ 1020 0.6 ＝8.07 kW） 60
3 5 i
3
3.求通气时搅拌功率Pg：
3 Pg 2.25 10（
P02Di3 Q 0.08
)0.39
8.072 168 603 0.39 2.25 10 3 ( ) 0.08 1420000 6.55(kW)
0 k L 2.36 3.3n)Pg / VL 0.56 v S.7 0.7 109 （
2.36 3.3) 6.55/6 （
0.56
1.911 10 6 mol O 2 /(mL min atm)( pO 2 )
55.80.7 1680.7 10 9
• 常用的联轴器有鼓形及夹壳形两种。
联轴器
• 小型的发酵罐可采用法兰将搅拌轴连接。
法兰
• 轴承
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 • 中型发酵罐一般在罐内装有底轴承；
• 大型发酵罐装有中间轴承。
• 罐内轴承不能加润滑油，应采用液体 润滑的塑料轴瓦（如石棉酚醛塑料，聚 四氟乙烯等）。 中间轴承
底轴承
• 冷却装置
图2.7 不同搅拌器的流型
• 挡板：
改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液
体激烈翻动，增加溶解氧。通常挡板宽度取(0.1～ 0.12)D，装设4~6块即可满足全挡板条件。
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
• 所谓“全挡板条件”是指在一定转速下再增加罐内 附件而轴功率仍保持不变。
无挡板的搅拌器形成的流型
泵
L
• 空气喷射装置
之 气 升 式 发 酵 罐
漩涡式空气喷射器