发酵罐设计
发酵罐设计要求
发酵罐设计要求
以下是 6 条关于发酵罐设计要求：
1. 发酵罐的容量可得合适啊，就像你做饭不能锅太大或太小一样。
你想想，要是容量不合理，要么生产效率低，要么浪费资源，那多不划算呀！比如做酸奶，一次做太少满足不了需求，一次做太多又浪费。
2. 温度控制多重要啊！嘿，这就跟人得保持合适体温似的。
温度不合适，发酵效果能好吗？比如酿酒，温度高了或低了，那酒的品质能有保障吗？
3. 搅拌系统可得靠谱呀！这就好比划船得有个好桨，不然怎么能搅拌均匀呢？你再想想，要是搅拌不均匀，那发酵能均匀进行吗？比如说做泡菜，搅拌不好不就有的地方太咸有的地方没味道啦！
4. 材质也得精挑细选呀！难道不是吗？这不像是造房子得选坚固的材料一样吗。
要是材质不行，容易坏不说，还可能影响发酵呢！就像用质量差的罐子腌咸菜，说不定会漏呢。
5. 密封性能可不能马虎啊！你说要是密封不好，那不就跟瓶子没盖紧一样嘛。
里面的东西不就容易坏或者受污染呀！比如发酵饲料，密封不好，不就白费劲啦！
6. 清洁维护得方便呀！这就跟你要经常打扫房间一样。
如果设计得不方便清洁维护，那时间久了多脏多乱呀，还怎么保证发酵质量呢！好像做面包的发酵罐，不清理干净下次做出来的面包能好吃吗？
我觉得好的发酵罐设计真的太重要啦，关系到最终产品的质量和成败呀！。
发酵罐设计实验报告
80m3 通用式发酵罐的设计第一章设计方案1.1发酵罐体积确实定1.2发酵罐散热方式确实定1.3搅拌桨的选择和搅拌层数确实定其次章设备参数确实定2.1发酵罐搅拌器搅拌功率的计算2.2发酵罐散热设备的计算第三章设计计算汇总表3.1 设计数据汇总表附图：80m3通用式发酵罐工艺条件图0 第一章 设计方案1.1 发酵罐体积确实定所设计发酵罐为通用式发酵罐，且公称容积为 80m ³。
公称容积近似为圆柱体容积，设 H =3D由于是通用式发酵罐，所以可得D =V =3√π D 2H 4V 0解得发酵罐直径D = 3.24m 取发酵罐直径D = 3.5m通用式发酵罐主要尺寸如下：0.785 × 31. 本设计取H 0 = 3即H = 3D = 10.5mD取发酵罐高H 0 = 10m 2. 搅拌器直径承受六弯叶涡轮搅拌器，直径为D i = D/3 = 3.5 ÷ 3 = 1.2m3. 相邻两组搅拌器的间距本设计S = 3D i = 3.5m 4. 下搅拌器与罐底距离：故本设计取C = D i = 1.2m 5. 挡板宽度和与罐壁距离挡板宽度：W = 0.1D i = 0.12m 挡板与罐壁的距离：B = W /5 = 0.02m 6. 封头高度h = h a + h b当封头公称直径2m 时，h b = 25mm当封头的公称直径大于2m 时，h b = 40mm 。
4本设计D ＞ 2m ，h b = 40mm式中，h a 当为标准封头时取h a = 0.25D = 3.5= 0.9 。
7. 装罐系数h = h a + h b = 0.04 + 0.9 = 0.94m本设计取装罐系数ŋ = 0.7 8. 液柱高度9. 椭圆封头容积H L = ŋH + h a + h b = 0.7 × 10 + 0.94 = 7.94mπ D π3.5 V 2 = 4 D 2(h b + 6) = 4 × 3.52 × (0.04 + 6) = 6m ³10. 全罐高度1.2 发酵罐散热方式确实定H = H 0 + 2h = 11.880m参考有关资料可知大于 5 m ³的发酵罐应承受列管式散热器。
发酵罐 设计
成套液体发酵设备一、种子罐20L（304/夹套/机械搅拌）（一）性能指标要求：1、罐体：公称容积：20L；装料系数70%；夹套控温。
设计压力：0.3MPa，工作压力：0.15Mpa设计温度：130℃，工作温度：121℃。
罐体材质：06Cr19Ni10（304）；夹套材质：06Cr19Ni10（304）罐体接口：专用放料阀（带蒸汽灭菌）、专用取样口（带蒸汽灭菌）、罐侧设有pH、DO、温度传感器接口、视镜视灯，补料接口、接种口、移种口、进气排气、压力表口、备用口等多个工艺标准接口。
表面处理：罐内无死角；可见焊缝磨平，角焊缝磨成光滑过度，无表面缺陷。
内精抛光，抛光精度Ra0.6um；外一次抛光。
灭菌方式：在位蒸汽灭菌，灭菌的同时可搅拌。
2、搅拌：搅拌形式：顶部直联机械搅拌系统搅拌轴：精密加工，具有理想的动平衡效果，长期使用不变形。
搅拌桨：CFD模拟优化设计搅拌桨。
罐内壁设有三块折流挡板。
机架：不锈钢机架机械密封：约翰克兰机械密封，德国技术，安全可靠。
电机：直流电机0.25KW，50-1000rpm。
3、空气：转子流量计显示和调节，需要的空气压力0.1～0.4Mpa；4、蒸汽：压力表显示管道压力，手动阀门开度调节。
蒸汽精过滤器（不锈钢壳体，聚四氟乙烯烧结滤芯，过滤精度：1μm，过滤能力：99%）5、排气：压力表显示罐压，手动阀门开度调节。
6、水：不锈钢热水箱，热水循环泵控制加热,冷水电磁阀控制冷却。
7、支管道：管路系统均符合微生物发酵要求，与物料接触管路均为304不锈钢无缝管，采用氩气保护无污染焊接配套规格硅熔胶铸造球阀、截止阀、针阀、隔膜阀、死角排气阀以及配件材质与相应管路材质相同。
（二）、发酵过程控制系统：1、温度自控（PT100/PID控制/独立热水箱）2、压力、通气量手控（压力表/转子流量计）3、消泡自控（消泡电极/PID控制）4、PH自控（梅特勒PH电极1-14）二、种子罐200L（304/夹套/机械搅拌）（一）性能指标要求：1、罐体：公称容积：200L；装料系数70%；夹套控温。
发酵罐设计原则
二、机械搅拌发酵罐的设计
• 机械搅拌发酵罐主要由搅拌装置、轴封 和罐体三部分组成。三个组成部分各起 如下的作用:
–搅拌装置：由传动装置、搅拌轴、搅拌器组 成 ,由电动机和皮带传动驱动搅拌轴使搅拌 器按照一定的转速旋转 ,以实现搅拌的目的。 –轴封：为搅拌罐和搅拌轴之间的动密封 ,以 封住罐内的流体不致泄漏。 –罐体：罐体、加热装置及附件。它是盛放反 应物料和提供传热量的部件。
（一）、设计内容和步骤： 设备本体的设计：
• 罐体的设计
筒体的设计、计算 封头的设计、计算 罐体压力试验时应力校核及容积验算
• 附件的设计选取
接管尺寸的选择 法兰的选取 开孔及开孔补强 人孔及其它 传热部件的计算 挡板、中间支承、扶梯的选取
搅拌装置的设计：
• • • • • • • 传动装置的设计、 搅拌轴的设计、 联轴器的选取、 轴承的选取及其轴承寿命的核算、 密封装置的选取、 搅拌器的设计、 搅拌轴的临界转速。
Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q辐射
• 搅拌器所产生的热量可用下列近似公式 计算:
3600：机械能转变为热能的热功当量（kJ/kW.h））• 汽化热Q3的计算：
• 2、冷却面积的计算
根据经验： 蛇管的K值为4.186×(300~450)KJ／ m 3· h· ˚C. 如管壁较薄，对冷却水进行强制循环时， 根据查 定， K值约为4.186×(800~1000)KJ／m3 · h·˚ C。
设备的强度及稳定性检验
设备承受各种载荷的计算
• 设备重量载荷的计算 • 设备地震弯矩的计算 • 偏心载荷的计算
塔体强度及稳定性检验 裙座的强度计算及校核
• 裙座计算 • 地脚螺栓计算 等
裙座与筒体对接焊缝验算
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
43
44
45
46
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
26
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：
发酵罐的设计原则
发酵罐的设计原则
发酵罐的设计原则主要包括以下几个方面：
合理性：发酵罐的设计应合理，既要满足工艺要求，又要符合实际生产需要。
罐体的尺寸和形状应符合生产规模和物料特性的要求，同时要便于操作和维护。
耐腐蚀性：发酵罐通常会接触各种酸、碱、盐等腐蚀性介质，因此罐体应选用耐腐蚀性强的材料，如不锈钢、玻璃钢等。
同时，对于与物料接触的部分，应选用符合食品卫生标准的材料，以保证产品的安全。
密封性：发酵罐应具有良好的密封性能，以防止气体和液体的泄漏。
密封结构应简单可靠，易于清洗和更换。
安全性：发酵罐应设计安全设施，如防爆阀、安全阀等，以防止超压和爆炸等事故的发生。
同时，罐体上应设有观察窗或摄像头等监控设施，以便实时监测罐内物料的状态和变化。
节能环保：发酵罐的设计应考虑节能环保的要求，如采用保温材料、降低能耗等措施。
同时，对于排放的废气和废水，应进行有效的处理，以符合环保标准。
可操作性：发酵罐的设计应便于操作和维护。
罐体的布局和结构应便于清洁和消毒，同时要便于设备的安装和拆卸。
总之，发酵罐的设计原则应综合考虑合理性、耐腐蚀性、密封性、安全性、节能环保和可操作性等方面，以确保发酵罐能够满足实际生产需要，提高生产效率和产品质量。
发酵罐设计原则
发酵罐设计原则
1. 合理的体积大小：发酵罐的体积应根据发酵物料的性质和产量需求进行合理设计，既要满足发酵过程中气体和液体的充分混合，又要确保发酵物料的充分接触和搅拌，提高发酵效果。
2. 适宜的温度控制：发酵罐应配备温控系统，能够在发酵过程中根据需要保持恒定的温度，以促进发酵菌的活动和产物的生成，并避免过高或过低的温度对发酵过程的负面影响。
3. 充分的气体供给和排除：发酵过程需要供给氧气和水分，同时需要排除产生的二氧化碳等废气。
因此，发酵罐应设计合理的通气设备和气体质量控制措施，保持适宜的气体浓度和流通。
4. 卫生安全性：发酵物料往往提供了微生物生长的条件，因此发酵罐的设计应注重卫生安全性，包括易清洗、无死角的设计，避免细菌和病原微生物的污染等。
5. 稳定的搅拌效果：发酵罐应具备良好的搅拌效果，保证物料的充分混合和均匀分布，提高发酵效果，并避免发酵物料结块、沉淀等现象的发生。
6. 方便的操作和监控：发酵罐应设计成方便操作和监控的形式，包括适当的开口、观察孔、配备自动化控制设备等，方便进行样品采集、监测发酵过程的关键指标，并能根据需要进行调整和控制。
7. 耐腐蚀和耐压性能：发酵罐的材质应具有良好的耐腐蚀性能，
能够抵御发酵过程中可能出现的酸碱腐蚀，同时还要具备足够的耐压性能，以承受发酵过程中产生的压力。
8. 可持续性设计：发酵罐的设计要考虑可持续性，包括节能、资源利用率高、低碳排放等方面的考虑，以降低对环境的影响。
发酵罐的设计课程设计
发酵罐的设计 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解发酵的基本原理，掌握发酵过程中关键因素的控制方法。
2. 学生能够了解发酵罐的结构、功能及其设计原理，掌握发酵罐操作的基本步骤。
3. 学生能够掌握发酵过程中常见问题的解决方法，提高对发酵工程的认识。
技能目标：1. 学生能够运用所学的发酵知识，设计并制作一个简单的发酵罐模型，提高动手实践能力。
2. 学生能够通过小组合作，完成发酵罐的设计、搭建和调试，培养团队协作能力和沟通技巧。
3. 学生能够运用所学知识，分析和解决发酵过程中出现的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对发酵工程产生兴趣，认识到生物技术在生产生活中的重要作用，培养对生物工程的热爱。
2. 学生通过实践活动，增强对科学研究的信心，培养勇于探索、积极创新的科学精神。
3. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养合作精神，提高人际交往能力。
本课程针对高年级学生，结合发酵工程学科特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
课程设计以学生为主体，鼓励学生主动参与、积极思考，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够在实际操作中巩固所学知识，提升技能，形成正确的价值观。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 发酵基本原理：- 发酵过程的定义、类型及特点- 发酵过程中微生物的生长规律- 发酵过程中关键因素（如温度、pH、溶氧等）的控制2. 发酵罐设计与操作：- 发酵罐的结构、功能及其设计原理- 发酵罐的选型与计算- 发酵罐的操作步骤及注意事项3. 发酵过程问题分析与解决：- 发酵过程中常见问题的原因分析- 发酵过程参数的检测与调整- 发酵过程中异常情况的处理方法教学大纲安排如下：第一周：发酵基本原理学习，了解发酵过程的关键因素；第二周：发酵罐的结构、功能及设计原理学习，进行发酵罐选型与计算；第三周：发酵罐操作步骤学习，实践操作发酵罐；第四周：发酵过程问题分析与解决，总结经验，提高发酵成功率。
200立方米机械搅拌通风发酵罐设计方案
200立方米机械搅拌通风发酵罐设计方案设计方案：200立方米机械搅拌通风发酵罐一、设计目标1.发酵罐容积为200立方米，确保能够达到大规模发酵的要求；2.设计可实现机械搅拌和通风两个功能，保证发酵过程中充分混合和氧气供应；3.确保发酵过程的操作简便、稳定可靠，并且具备良好的节能性能；4.满足卫生标准，保证发酵罐内部的洁净环境；5.设计具备可持续发展特点，符合环保要求。
二、设计内容1.发酵罐结构设计：a.发酵罐采用圆柱体结构，罐体材料选用不锈钢，具有良好的耐腐蚀性能；b.罐体壁厚度符合设计要求，保证罐体的强度和稳定性；c.设计合理的进出料口和观察窗口，方便操作和监测发酵过程；d.安装适当数量的温度传感器和pH传感器，实时监测发酵过程中的温度和酸碱度；e.罐顶设计可拆卸，方便维护和清洁。
2.机械搅拌设计：a.选择适当尺寸和功率的搅拌器，确保能够充分搅拌发酵物料；b.搅拌器安装在罐体底部，支持搅拌叶片可调节的设计，以适应不同的搅拌要求；c.搅拌器动力源采用电动机，具备可调速功能，以符合不同阶段的搅拌需求；d.搅拌器与罐壁的间隙适当，以减少搅拌时的能量损失。
3.通风设计：a.罐体设计适当数量和位置的通风口，以保证发酵物料在发酵过程中的氧气供应；b.通风设备采用低噪音、高效率的通风机，确保能够提供充足的氧气；c.设计合理的通风系统，保证发酵罐内对流的循环，并且可以适应不同阶段的通风需求。
4.温控系统设计：a.安装温度传感器和控制器，监测和调节发酵过程中的温度；b.配备加热装置和制冷设备，以实现对发酵物料温度的控制；c.控制系统具备自动控制和报警功能，以确保发酵过程的稳定性。
5.卫生设计：a.罐内表面设计光滑，易于清洗；b. 安装CIP(Cleaning In Place)系统，方便对罐内进行高效清洗和消毒；c.安装合适数量和位置的排污口，便于清除废液和残渣。
6.节能设计：a.选择高效的搅拌器和通风设备，以减少能量消耗；b.利用余热回收系统，将发酵产生的热能用于加热或其他用途。
发酵罐的设计课程设计
发酵罐的设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解发酵罐的基本结构和工作原理，掌握发酵过程中微生物的生长规律。
2. 学生能掌握发酵罐设计的基本要求，包括材料选择、容积计算、通气方式等。
3. 学生了解发酵罐在生物制药、食品工业等领域的应用。
技能目标：1. 学生具备运用发酵罐进行微生物发酵实验的能力，能够独立完成发酵罐的操作和监控。
2. 学生能够运用所学的知识，设计并优化发酵罐，提高发酵效果。
3. 学生能够通过查阅资料、开展实验等方式，解决发酵过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对生物技术及其应用的兴趣，增强对科学研究的热情。
2. 学生树立环保意识，认识到发酵技术在资源利用和环境保护方面的重要性。
3. 学生培养团队协作精神，学会与他人共同解决问题，提高沟通与交流能力。
本课程旨在帮助学生掌握发酵罐设计与操作的基本知识，提高实践能力，培养学生对生物技术的兴趣和环保意识，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，鼓励学生主动参与实验和设计，培养其创新思维和实际操作能力。
二、教学内容1. 发酵罐的基本概念：包括发酵罐的定义、分类、应用领域等。
- 教材章节：第1章 发酵技术与设备概述2. 发酵罐的结构与工作原理：讲解发酵罐的各部分结构及其功能，发酵过程中的微生物生长规律。
- 教材章节：第2章 发酵罐的结构与原理3. 发酵罐的设计要求：介绍发酵罐设计中的材料选择、容积计算、通气方式、温度控制等方面的要求。
- 教材章节：第3章 发酵罐的设计与优化4. 发酵罐操作与监控：讲解发酵罐的操作流程、监控参数及注意事项。
- 教材章节：第4章 发酵罐的操作与维护5. 发酵罐在生物技术领域的应用：介绍发酵罐在生物制药、食品工业、生物化工等领域的应用案例。
- 教材章节：第5章 发酵技术的应用实例6. 发酵罐设计与实验操作：指导学生进行发酵罐设计，开展实验操作，分析实验结果。
50L式厌氧发酵罐的设计
50L式厌氧发酵罐的设计引言厌氧发酵是一种利用微生物在无氧条件下产生能量和有机产物的生物过程。
在厌氧发酵中，微生物利用有机废弃物或底物产生生物气、有机酸等有用产物。
厌氧发酵具有高效、环保、低成本等优点，在环境保护和资源回收利用方面具有重要意义。
而厌氧发酵罐是进行厌氧发酵的重要设备，其设计合理与否直接影响发酵效果和设备使用寿命。
本文将介绍一个50L式厌氧发酵罐的设计方案，包括罐体结构设计、搅拌系统设计、温度控制系统设计、气体收集系统设计等方面，以期为厌氧发酵设备制造和应用提供一些参考和借鉴。
一、罐体结构设计1.1罐体材料选择1.2罐体结构设计1.3罐体底部设计罐体底部设计应考虑到搅拌系统的安装和运行，同时要保证气体收集管的畅通。
底部可设计为锥形，方便搅拌机械的工作，并具有排放废物、清洗设备等功能。
二、搅拌系统设计2.1搅拌机械选择2.2搅拌动力设计三、温度控制系统设计3.1传热方式选择3.2温度传感器选择温度传感器是温度控制系统的核心部件，应选用精度高、响应快、稳定性好的传感器。
常见的选择包括PT100、热电偶等。
3.3控制系统设计温度控制系统应包括温度传感器、控制器、执行器等部分，能够实现温度设定、监控、反馈等功能。
控制系统应稳定可靠，操作简便，对发酵过程的温度控制起到关键作用。
四、气体收集系统设计结论50L式厌氧发酵罐是一种小型的厌氧发酵设备，其设计合理与否直接关系到发酵效果和设备寿命。
本文介绍了50L式厌氧发酵罐的设计方案，包括罐体结构、搅拌系统、温度控制系统、气体收集系统等方面的设计要点，以期为相关设备制造和应用提供一些参考和借鉴。
希望通过本文的介绍，可以为厌氧发酵设备的研发和应用提供一些有益的启示。
发酵罐的设计与放大
2.按照发酵设备特点分类
• 机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐。 前者包括循环式，如伍式发酵罐、文氏管发酵罐、 以及非循环式的通风发酵罐和自吸式发酵罐。后 者包括循环式的气提式、液提式发酵罐以及非循 环式的排管式和喷射式发酵罐。
• 特点：采用不同的手段使发酵 罐内的气、固、液三相充分混 合，从而满足微生物生长和产 物形成对氧的需求。
• 轴封装置为搅拌罐和搅拌轴间的密封，以防 止反应物料的逸出和杂物的渗入。通常采用 填料密封或机械密封。
• 发酵罐的特点 必须具备足够的强度、密封性、耐蚀性及稳定性。
发酵罐的工作要求
清洁卫生；反应过程能保持恒定的温度，以利于发 酵菌很好地进行发酵；搅拌器使物料混合均匀、加快反 应速度、缩短发酵周期、强化传热；将发酵过程中产生 的热量及时带走，保证反应正常进行。
• 对于大型发酵罐可用衬不锈钢板或复合不锈钢 制成，衬里用的不锈钢板厚为2~3毫米。为了 满足工业要求，在一定压力下操作、空消或实 消，罐为一个受压容器，通常灭菌的压力为 2.5公斤/厘米2（绝对压力）。
• 1帕斯卡=1牛顿/平方米(1N/㎡) • 1兆帕=1000000帕 • 大气压：压强的一种计量单位。其值等于
拌采用螺旋桨，用以加强轴向流动；下搅拌采用 涡轮桨分散气体，可以提高氧传递效率。这种设 计方法充分发挥了这两种搅拌桨的各自特长。
• (3)完全填充反应器是一种比通气搅拌罐能更有效 地提高氧传递效率的发酵罐。混合时间短，即使 对十分黏稠的液体也有同样效果，消除了罐顶的 空间，空气在罐内的滞留时间比通气搅拌罐长。 改良型通风式发酵虽然有一些改进，但是它 的实际应用却远没有通风发酵广泛。
罐体的尺寸比例
✓ 罐体各部分的尺寸有一定的比例， 罐的高度与直径之比一般为 1.7~3左右。(为何不能再高？氧 利用率高)
发酵罐设计说明书
发酵罐设计说明书发酵罐设计说明书一、引言本文档是为了详细说明发酵罐的设计方案，包括设计目的、设计原则、设计要求和具体的设计方案等。
本文档的目标是确保发酵罐的设计满足生产需求，同时确保其安全性和可靠性。
二、设计目的发酵罐是用于发酵过程的容器，其设计目的是提供一个能够支持发酵过程的环境和设备，使得发酵过程能够顺利进行，同时确保产品质量和安全。
三、设计原则1.安全性：发酵罐的设计必须符合相关的安全标准和规范，确保操作人员和设备的安全。
2.可靠性：发酵罐的设计必须能够保证其正常运行和长期稳定性。
3.高效性：发酵罐的设计要考虑最大程度的提高发酵效率，提高生产效益。
4.可维护性：发酵罐的设计要考虑方便的维修和保养，降低维护成本。
四、设计要求1.容量要求：根据生产需求确定发酵罐的容量，确保足够的产能。
2.材料选择：选择适合发酵过程的材料，确保材料的耐腐蚀性和耐高温性。
3.冷却系统：设计合适的冷却系统，确保发酵过程中的温度控制。
4.气体控制系统：设计合适的气体控制系统，确保发酵过程中的气体供应和排放。
5.清洗系统：设计合适的清洗系统，确保发酵罐的清洁和卫生。
6.自动化控制系统：设计合适的自动化控制系统，确保发酵过程的自动化和监控。
五、设计方案1.发酵罐结构：设计合适的发酵罐结构，包括底部，侧壁，顶盖等部分。
2.冷却系统设计：设计合适的冷却系统，包括冷却介质循环系统和温度控制系统。
3.气体控制系统设计：设计合适的气体控制系统，包括气体供应和排放系统。
4.清洗系统设计：设计合适的清洗系统，包括清洗介质循环系统和清洗装置。
5.自动化控制系统设计：设计合适的自动化控制系统，包括传感器、控制器等设备。
六、附件本文档涉及的附件包括相关的设计图纸和技术参数表。
七、法律名词及注释1.安全标准：指根据相关法规和标准确定的保护人员和设备安全的要求。
2.耐腐蚀性：指材料对于化学物质的耐受性。
3.耐高温性：指材料对于高温环境的稳定性和可靠性。
发酵罐设计
发酵罐设计一．发酵罐的容积确定V全=60m3，容积系数Φ=75%，则V有效=V全*Φ=45m3二．基础参数选择1.D:H：选用D:H=1:32.锥角：取锥角为70°3.封头：选用标准椭圆形封头4.冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却(罐体两段，锥体一段，槽钢材料为A3钢，冷却介质采用20%、-4°C的酒精溶液)5.罐体所承受最大内压：2.5kg/㎝3外压：0.3kg/㎝36.锥形罐材质：A3钢外加涂料，接管均用不锈钢7.保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度200mm8.内壁涂料：环氧树脂三．D、H的确定由D:H=1:3，则锥高：H1=D/tan35°=0.714D封头高度H2=D/4=0.25D圆柱部分高度H3=（3.0-0.714-0.25)D=2.04D又因为V全=V锥+V封+V柱=0.187D3+0.43D3+1.60D3=60m3得D=3.00m查JB4746-02《椭圆形封头和尺寸》取发酵直径D=3000mm再由V全=60m2，D=3.0m得径高比为：D:H=1：3由D=3000mm查表得椭圆封头几何尺寸为：=750mmh1=40mmhA=10.13m2V=3.82m3筒体几何尺寸为：H=6120mmA=57.65m2V=43.24m3锥体的几何尺寸为：h=40mmr=450mmH=2759mmF=15.6m2V=7.25m2则：锥形罐总高：H=750+40+6120+40+2759=9709mm总容积：V=3.82+43.24+7.25=54.31m3实际充满系数ψ：45/54.31=82.85%罐内液柱高：H=[45-7.25]*1000/[3.14*3*3/4]+(2795+40)=8178 mm四．发酵罐的强度计算（一）罐体为内压容器的壁厚计算1.标准椭圆封头设计压力为1.1⨯2.5=2.75kg/cm2S=式中：P=2.75 kg/cm2[]tσ：A3钢工作温度下的许用力取1520 kg/cm2ϕ：焊接系数，本例采用双面对接焊作为局部无探伤0.9壁厚附加量：C=C1+C2+C3查表得：C1;钢板厚度的负偏差取0.8mm负偏差C2:腐蚀裕量取2mmC3;制造减薄量取0.6则:S=[2.75⨯3000/(2⨯1520⨯0.9-2.75)]+3.4=6.42mm取S0=8mm直角边h0=40mm校核σ=(PD中/4S)⨯(D中/2h)=[2.75⨯(3000+8)/(4⨯8)]⨯[(3000+8)/(2⨯750)]=518.4≤[σ]t2.筒体P设=1.1⨯p工作=1.1⨯2.5=2.75kg/cm2S=[PD/(2[σ]φ-P)]+C（取C2=0.6,C2=2,C3=0.6）=[(2.75*3000)/(2*1520*0.9-2.75)]+3.2=6.2mmS=7mm/2S=667.1≤[σ]t校核σ =PD中3.锥形封头1）过渡区壁厚S=[(K P设Dg)/(2[σ]t-0.5P)]+CP设=1.1⨯2.5=2.75kg/cm2K=0.7161S=[(K P设Dg)/(2[σ]t-0.5P)]+C=(0.72⨯2.75⨯3000)/(2⨯1520⨯0.9-0.5⨯2.75)+C=2.17+C=2.17+0.6+2+0.217=4.99mm2）锥体S=[(f⨯P设Dg)/( [σ]t-0.5P)]+CS0=[(f⨯PDg)/([σ]t_0.5P)]=(0.577⨯2.75⨯3000)/(1520⨯0.9-0.5⨯2.75)(f查表为0.577)=3.5S=S0+C=3.5+0.6+2+0.217=6.32取S=10mm h0=40mm校核锥体所受的最大压力处σ=PD中/2Scos350=2.75⨯3000/2⨯10⨯cos350=503.7≤[σ]t(二).锥体为外压容器的壁厚计算1.标准椭圆封头设S=8mm S0=S—C=5mmD0=D i+2S=3000+16=3016mmR i=0.9D0=2714.4mmR i/S0=2714.4/5=542.88mm按外压球壳算法计算A= =0.121/542.88=0.00022查上表及B=300[P]=B⨯S0/ R i=300/542.88=0.553kg/cm2>0.3 kg/cm2满足要求取C1=0.5mm，C2=2mm，C3=0.5mm则S=S0+C=8mm2.筒体设S=13mmD0 =3000+2⨯13=3026mmS0=S—C=13—3.2=9.8mmL/D0=9709/3026=3.2D0/S0=3026/9.8=308.8A值取0.000792[P]= =2⨯0.000792*2.05*106/3⨯308.8=0.351 kg/㎠>0.3kg/cm2故可取C1=0.6mm,C2=2mm,C3=0.6mm则取S=13mm3.锥形封头因为：α=35°所以22.50°﹤α﹤60°按发酵罐设计的中封头设计可知，加强圈间中椎体截面积最大直径为：2⨯2759/2⨯tan35°=1931.5mm取加强圈中心线间椎体长度为1931.5mm设S0=9mm L/D=1370/3000=0.46D/ S0=3000/9=333.3查图表可知B=1200[P]=BS0/D=1200/333.3=3.6﹥0.3 kg/㎠故取S0=9mm C1=0.6mm，C2=2mm，C3=0.6mm所以S=S0+C=12.2mm综合前两步设计，取两者中较大的有生产经验确定标准椭圆型封头厚度为10mm h0=40mm圆筒壁厚13mm标准形封头壁厚13mm h0=40mm五.锥形罐的强度校核1.内压校核液压试验P试=1.25P设由于液体的存在，锥体部分为罐体受压最重之处即最危险设计压力P=2.75kg/cm2液压实验P试=1.25P=3.44KG/cm2查得A3钢σ=2400kg/cm2σ试=p试=3.44 ⨯=760.5kg/cm20.9φσ=0.9⨯0.9*2400=1944kg/cm2>σ试可见符合强度要求，试压安全2.外压实验以内压代替外压P=1.5⨯（0.3+1.2）=2.25kg/cm2P试=1.25P=2.8kg/cm2<P内试故可知试压安全3.刚度校核本例中允许S=2⨯3000/1000=6mm而设计时取壁厚为S=13mm，故符合刚度要求（公式：S最小= 2D内/1000）二.发酵罐热工设计计算一、计算依据计采用A3钢作发酵罐材料，用8号槽钢做冷却夹套，分三段冷却，筒体二段，锥部一段，夹套工作压力为2.5kg／cm2冷媒为20%（v／v）酒精溶液，T进=-4℃，T出为-2℃，麦汁发酵温度维持12o（主发酵5-6天，封头及筒体部分保温层厚度为200mm，锥底部分为98mm）二、总发酵热计算Q=q*v=119*45=5535kg/hrq每立方米发酵麦汁在主发酵期间每小时的放热量；v为发酵麦汁量三、冷却夹套型号选择选取8号槽钢起截流面积为A=hb-截面积=8*4.3-10.24=24.16cm2冷却剂流量为（三段冷却）3*24.16*10-4*1=7.284*10-3m3/s查得20%（v／v）酒精溶液△t平=-3℃下的=976kg/m 3C=1.04kcal/kg ·o C冷却剂的冷却能力为：Q=7.248×103×976×1.041×2×3600=53021.4kcal/hr ﹥8330kcal/hr故可选取8号槽钢为冷却夹套四、 发酵罐冷却面积的计算考虑生产过程中，随着技术的改进，工艺曲线可能更改，按目前我国工艺曲线看，日降温量较大的为13℃→5℃，为了将来工艺更改留下余量，设计取13-5=8℃为设计的日降温量，取0.6℃/hr 为设计的小时降糖量，则由Q6=KA △t m 求得冷却面积。
啤酒发酵罐设计
啤酒发酵罐设计：一罐法发酵，即包括主、后发酵和贮酒成熟全部生产过程在一个罐内完成。
1）发酵罐容积的确定：根据设计，每个锥形发酵罐装四锅麦汁，则每个发酵罐装麦汁总量V＝59.35×4＝237.4 m3锥形发酵罐的留空容积至少应为锥形罐中麦汁量的25%，则发酵罐体积至少应为237.4(1＋25%)＝296.75 m3,为300 m3。
取发酵罐体积V全2）发酵罐个数和结构尺寸的确定：发酵罐个数N＝nt/Z＝8×17/4＝34 个式中n—每日糖化次数t—一次发酵周期所需时间Z—在一个发酵罐内容纳一次糖化麦汁量的整数倍锥形发酵罐为锥底圆柱形器身，顶上为椭圆形封头。
设H﹕D＝2.5﹕1，取锥角为70°，则锥高h＝0.714DV全＝лD2H/4＋лD2h/12＋лD3/24得D＝5.1 m H＝2.5D＝12.8 m h＝3.6 m查表知封头高h封＝h a＋h b＝1275＋50＝1325 mm罐体总高H总= h封＋H＋h＝1325＋12800＋3600＝17725 mm3）冷却面积和冷却装置主要结构尺寸确定：因双乙酰还原后的降温耗冷量最大，故冷却面积应按其计算。
已知Q＝862913 kJ/h发酵液温度14℃3℃冷却介质（稀酒精）-3℃2℃△t1＝t1－t2′＝14－2＝12℃△t2＝t2－t1′＝3－（-3）＝6℃平均温差△t m＝(△t1－△t2)/㏑(△t1/△t2)＝(12－6)/ ㏑(12/6)＝8.66℃其传热系数K取经验值为4.18×200 kJ/(m2﹒h﹒℃)则冷却面积F＝Q1/K△t m＝862913/（4.18×200×8.66）＝119.2 m2工艺要求冷却面积为0.45～0.72 m2/ m3发酵液实际设计为119.2/237.4＝0.50 m2/ m3发酵液故符合工艺要求。
选取Ф109×4.5半圆形无缝钢管作为冷却管，d内＝100mm,d平均＝105mm每米管长冷却面积F0＝105×10-3×1＝0.105 m2则冷却管总长度L＝F/ F0＝119.2/0.105＝1135 m筒体冷却夹套设置二段，且均匀分布。
通用式发酵罐的设计与计算
一、通用式发酵罐的尺寸及容积计算1. 发酵罐的尺寸比例不同容积大小的发酵罐，几何尺寸比例在设计时已经规范化，具体设计时可根据发酵种类、厂房等条件做适当调整。
通用式发酵罐的主要几何尺寸如下图。
（1）高径比：H0︰D ＝(1.7~4)︰1。
（2）搅拌器直径：D i ＝31D 。
（3）相邻两组搅拌器的间距：S ＝3D i 。
（4）下搅拌器与罐底距离：C ＝（0.8~1.0）D i 。
（5）挡板宽度：W ＝0.1 D i ，挡板与罐壁的距离：B ＝（81~51）W 。
（6）封头高度：h ＝h a ＋h b ，式中，对于标准椭圆形封头，h a ＝41D 。
当封头公称直径≤2 m 时，h b ＝25 mm ；当封头的公称直径＞2 m 时，h b ＝40 mm 。
（7）液柱高度：H L ＝H 0η＋h a ＋h b ，式中，η为装料系数，一般情况下，装料高度取罐圆柱部分高度的0.7倍，极少泡沫的物料可达0.9倍，对于易产生泡沫的物料可取0.6倍。
2. 发酵罐容积的计算圆柱部分容积V 1：0214H D V π=式中符号所代表含义见上图所示，下同。
椭圆形封头的容积V 2：)61(4642222D h D h D h D V b a b +=+=πππ公称容积是指罐圆柱部分和底封头容积之和，其值为整数，一般不计入上封头的容积。
其计算公式如下：)6140221D h H D V V V b ++=+=（公π 罐的全容积V 0： )]61(2[4202210D h H D V V V b ++=+=π如果填料高度为圆柱高度的η倍，那么液柱高度为：b a L h h H H ++=η0装料容积V ：)61(40221D h H D V V V b ++=+=ηπη 装料系数η：0V V =η二、通用式发酵罐的设计与计算 1. 设计内容和步骤通用式发酵罐的设计已逐渐标准化，其设计内容及构件见表6-6。
表6-6 发酵罐设计内容及构件设计内容构件的选取与计算 设备本体的设计筒体、封头、罐体压力、容积等 附件的设计与选取 接管尺寸、法兰、开孔及开孔补强、人孔、传热部件、挡板、中间轴承等搅拌装置的设计 传动装置、搅拌轴、联轴器、轴承、密封装置、搅拌器、搅拌轴的临界转速等设备强度及稳定性检验设备重量载荷、设备地震弯矩、偏心载荷、塔体强度及稳定性、裙座的强度、裙座与筒体对接焊缝验算等 2. 发酵罐的结构及容积的计算【例1】某厂间歇式发酵生产，每天需用发酵罐3个，发酵罐的发酵周期为80h ，问需配备多少个发酵罐？根据公式 N =11124803=+⨯（个）根据生产规模和发酵水平计算每日所需发酵液的量，再根据这一数据确定发酵罐的容积。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
食品工厂机械与设备课程设计（装料量53m机械搅拌发酵罐设计）设计小组：第19组组长：林挺（20103302）组员：高鑫培（20103296）李瑞轩（20103299）李亮（20103298）专业：食品科学与工程指导老师：黎先发设计成绩：日期： 2012年1月16日西南科技大学生命科学与工程学院目录一、设计任务 (2)二、设计要求 (3)三、概述 (3)四、总体结构设计 (4)4.1罐头设计 (4)4.2罐头及封头的几何尺寸的计算 (4)4.3罐头压力测试 (6)4.4确定夹套的几何尺寸的计算 (7)4.5夹套压力试验 (8)五、搅拌装置及附件设计 (8)5.1搅拌轴计算 (8)5.2搅拌器选型及分布 (12)六、传动装置的设计 (14)6.1电动机选型 (15)6.2减速器选型 (16)6.3联轴器选型 (20)七、其他辅助设备的选型 (21)7.1支座的选择 (21)7.2人孔的选择 (23)7.3视镜的选择 (23)7.4无菌空气通风管设计 (23)7.5消泡器 (24)八、各自的设计任务 (24)一、设计任务装料量53m机械搅拌发酵罐设计接管建议（推荐）二、设计要求1.机械搅拌发酵罐计算及整体结构设计，完成设计说明书。
（1）进行罐体及夹套（或内部蛇管）设计计算；（2）进行搅拌装置设计：搅拌器的选型设计；选择轴承、联轴器，罐内搅拌轴的结构设计，搅拌轴计算和校核；（3）传动系统的设计计算：尽可能采用V带传动，进行传动系统方案设计；进行带传动设计计算；（4）密封装置的选型设计；（5）选择支座形式并计算；（6）手孔或人孔选型；（7）选择接管、管法兰、设备法兰；（8）设计机架结构；（9）设计凸缘及安装底盖结构；（10）视镜的选型设计；（11）消泡装置设计；（12）无菌空气分布管设计。
2.绘制搅拌罐装配图(2号或3号图纸)。
三、概述机械搅拌发酵罐是生物制药工厂常用类型之一，它是利用机械搅拌器的作用，使空气和醪液充分混合促使氧在醪液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖、发酵所需要的氧气。
机械搅拌发酵罐可用于生产药用酵母、饲料酵母、活性干酵母、液体曲、谷氨酸、柠檬酸、抗生素、维生素、酶制剂、食用醋、赖氨酸等。
机械搅拌发酵罐其实就是一种生物反应器，生物反应器是指为活细胞或酶提供适宜的反应环境，让他们进行细胞增殖或生产的装置系统。
生物反应器为细菌的生长和繁殖提供适宜的生长环境，促进菌体生产人们需要的产物。
广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业，罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。
罐内壁经镜面抛光处理，无卫生死角，而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵，设备配备空气呼吸孔，CIP 清洗喷头，人孔等装置。
机械搅拌发酵罐主要由罐体、封头、夹套、联轴器、传动系统、消泡器等结构构成。
机械搅拌发酵罐的基本要求：（1）机械搅拌通风发酵罐应具有适宜的径高比。
罐身越高，氧的利用率较高； （2）机械搅拌通风发酵罐能承受一定的压力； （3）要保证发酵液必须的溶解氧；（4）机械搅拌通风发酵罐应具有足够的冷却面积；（5）机械搅拌通风发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌能彻底，避免染菌；（6）搅拌器的轴封应严密，防病量减少泄漏。
罐体的材料要根据发酵液对钢材腐蚀的程度来选择，此款机械搅拌发酵罐主要是用于食品的加工，其腐蚀程度相对较低，我们选择16Mn 材料制作罐体、封头、夹套等。
四、总体结构设计4.1罐体设计4.1.1确定罐头上下封头的形式搅拌罐为立式容器,上封头选用标准椭圆形封头,下封头为了考虑排料选用无折边的锥形封头,并选取筒体高度H 与筒体半径D1的比值为2:1；上、下封头也可相同。
4.2罐体及封头的几何尺寸的计算4.2.1确定罐体的内径D （公称直径）和筒体的高度H选取搅拌罐装料系数为8.0=η,已知装料量305m V V ==η总 可得设备总容积3025.68.05m V V ===η总 对于机械搅拌发酵罐，取高径比为2/=D H初选筒体直径取D=1500mm,查手册mm D 1500=的标准椭圆形封头的封头容积为3513.0m V b =，则公称容积3737.5513.025.6m V =-= 估算筒体的内径mm D H V D 1540214.3737.54/433=⨯⨯==π 将计算结果圆整至公称直径标准系列，取筒体内径D=1500mm ，查手册D=1500mm 的标准椭圆形封头曲面高度h1=400mm ，直边高度h2=40mm ，封头容积Vb=0.513m3,表面积Fb=2.62m2,查手册得一米高筒体容积V1=1.767m3,表面积F1=4.71m3m V V V H b 897.2767.1617.0737.51=-=-=筒体高度圆整为2.9m演算实际高径比H/D=2.9/1.5≈1.93 复核结果基本接近2，满足要求。
4.2.2确定筒体的厚度食品液体对钢材的腐蚀性不大，温度不高，压力为低压，故可选用16Mn 钢材, 查表16MnR 钢σb =510MPa ，查表得厚度mm 16~6 设计温度121℃的许应力为170MPa 。
选取筒体内设计压力MPa P P 33.03.01.11.1max =⨯==，同时还需判断是否需要考虑液体静压力：m V V V H b 539.2767.1513.0510=-=-=料 MPa gH P 027.0539.28.91076=⨯⨯==料物料ρ，超过设计压力的5%，应计算在内MPa P P P 357.0=+=物料内筒体的焊缝采用单面对接焊缝，局部无损伤，焊缝系数8.0=φ。
[]mm ppD t td 97.1357.08.017021500357.02=-⨯⨯⨯=-=φσ 因为市面上所出售的材料其厚度最小为3mm ，所以我们取筒壁厚mm t d 3= 设钢板厚度在mm 5.5~5.4，则取负偏差mm c 2.01= 双面腐蚀度22=c mm2.221=+=c c c mm[]mm c ppDt td 2.52.232=+=+-=φσ 考虑安全裕量，取筒体的厚度为6mm4.2.3确定上封头的厚度所选取的筒体的上封头为标准椭圆形封头[]pKpDt t5.02-=φσ上 对标准椭圆形封头 K=1 821.133.05.08.01702150033.01=⨯-⨯⨯⨯⨯=上t mm负偏差2.01=c 上封头由于外无夹套，故无物料腐蚀，1c c =[]mm c pKpDt t2.42.0135.02=++=+-=φσ上 为了便于制造和焊接，封头常与筒体的厚度相同，即筒体和封头的厚度都为6mm 。
4.2.4下封头的厚度与高度根据公称直径查相应标准椭圆封头的相关参数： 曲面盖度：mm h 4001= 直面高度：mm h 402=下封头装液的高度mm h h H H 2979404002539212=++=++=料MPa g H p 031.08.9979.2107622=⨯⨯==ρ，超过设计压力的5%，应计算在内 MPa p p p 361.0031.033.02=+=+=真[]mm p D Kp t t99.1361.05.08.017021500361.05.02=⨯-⨯⨯⨯=-=真真下φσ由结果取厚度附加量负偏差2.01=c 双面腐蚀度mm c 22= 2.221=+=c c c[]mm c p DKp t 2.52.235.02=+=+-=真真下φσ为了便于制造和焊接，封头常与筒体的厚度相同，即筒体和封头的厚度都为6mm4.3罐体压力试验采用水压试验，试验压力公式为[][]a tT Mp pp 446.0170170357.025.125.1=⨯⨯==σσ()[]()[]()a n n T Mp c t c t D p 07.1828.02.25.422.25.41500446.0)(2=⨯-⨯-+⨯=--+=φσ屈服点强度Mpa s 345=σ，Mpa s 5.3103459.09.0=⨯=σ 可见s σσ9.0<压力试验强度足够4.4确定夹套的几何尺寸的计算 4.4.1确定夹套的直径和高度表 夹套内径2D mm1D 500-60 0-30002D1D +50 1D +100 1D +200对于筒体内径Di=700—1800mm ，夹套的内径mm D D j 16001001500100=+=+=，符合压力容器公称直径。
根据夹套内径估算夹套高度:m DV V V V V H b mb540.25.14513.025.68.0422=⨯-⨯=-=-≈ππηη夹m V V V H b 539.2767.1513.0510=-=-=料，料夹H H 〉，故符合。
4.4.2确定夹套的材料和壁厚为便于制造，同样选用16Mn 为夹套材料，查表得厚度为6—16mm 罐内温度150℃的许应力[σ]t =170MPa ，选取夹套设计压力MPa P P 55.05.01.11.1max =⨯==, 夹套的焊缝采用单面对接焊缝，局部无损伤，焊缝系数8.0=φ。
取负偏差 c 1=0.6mm ，单面腐蚀取腐蚀余量c 2=1mm 。
6.121=+=c c c mmδd =[]mm c ppDj t84.46.10.55-0.8170216000.552=+⨯⨯⨯=+-ϕσ 考虑安全裕量，选取夹套的壁厚为6mm 。
4.4.3确定夹套封头的厚度采用标准椭圆形封头，壁厚附加量取c=1.6mm Δd 封=[]mm c ppDj t838.46.10.50.55-0.8170200610.555.02=+⨯⨯⨯⨯=+-ϕσ 考虑安全裕量，圆整到钢板规格厚度，并查阅封头标准，选取夹套的筒体和封头的壁厚均为6mm 。
4.5夹套压力试验采用水压试验，试验压力公式为[]Mpa pp tT 6875.017017055.025.125.1=⨯⨯==σσ ()[]()[]()an n j T Mp c t c t D p 67.1568.06.1626.1616006875.0)(2=⨯-⨯-+⨯=--+=ϕσ屈服点强度Mpa s 345=σ，Mpa s 5.3103459.09.0=⨯=σ 可见s σσ9.0<压力试验强度足够五、搅拌装置及附件设计5.1 搅拌轴计算搅拌装置的主要作用是混合和传质，即使通入的空气分散成气泡并与发酵罐充分混合，气泡细碎以增大气—液界面，获得所需要的溶氧速率，并使生物细胞悬浮于发酵体系中，以维持适当的气—液—固（细胞）三相的混合与质量传递，同时强化传热过程。
为实现这些目的，搅拌装置的设计应使发酵液有足够的径向流动和适度的轴向流动。
5.1.1搅拌器的结构形式与安装根据设计任务要求，我们采取推进式搅拌器，中心式安装。