(整理)发酵罐的设计.

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发酵罐的设计与放大

发酵罐的设计与放大
对于均匀相反应主要是①、⑥两点, 目前已广泛地用于制药、味精、酶制、食 品行业等。
发酵罐的组成
• 主要包括釜体、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。
• 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。
• 减少工厂发酵设备投资约30%左右,酵母 发酵周期短,发酵液中酵母浓度高,分离 酵母后的废液量少。
• 设备结构简单,溶氧效果高,能保证发酵 所需的空气,并能使气液分离细小,均匀 地接触,吸入空气中70-80%的氧被利用。 操作方便。
• 电量小
采用不同型式、容积的自吸式发酵罐 生产葡萄糖酸钙、力复霉素、维生素C、酵 母、蛋白酶等,都取得了良好的效果。
1.5 固定化发酵罐
• 圆筒形的容器中填充固定化酶或固定化微 生物的设备。
• 生物利用率高
1.6 管道式发酵罐
• 利用液体的流动代替搅拌 作用,实现混合和传质的 目的。处于试验阶段。
改良通风式发酵罐
• (1)瓦尔德夫发酵罐,有独特的消泡装置。 • (2)一种带有上下两个分离搅拌器的发酵罐。上搅
自吸式发酵罐的结构
• 罐体 • 自吸搅拌器及导轮 • 轴封 • 换热装置 • 消泡器
自吸式发酵罐的充气原理 • 自吸式发酵罐的主要的构件是

发酵罐的设计Microsoft Word 文档 (2)

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。

发酵罐的设计范文

发酵罐的设计范文

发酵罐的设计范文发酵罐是用来进行微生物发酵过程的设备,广泛应用于食品、医药、饲料、酒精等行业。

它的设计对于保证发酵过程的顺利进行具有重要意义。

首先,在设计发酵罐时,需要考虑容器的材质选择。

常见的发酵容器材质有玻璃、不锈钢、塑料等。

其中,不锈钢是目前最常用的材料,因为它具有良好的耐腐蚀性能和机械强度,能够适应不同的发酵工艺和条件。

此外,不锈钢材质还易清洗,能够保证发酵过程的卫生安全。

其次,发酵罐的设计应考虑容器的形状和尺寸。

一般而言,发酵罐的形状可以是圆柱形、椭圆形或立方形,尺寸则根据实际需要而定。

圆柱形发酵罐具有较小的基底面积,体积利用率较高,适用于大规模的发酵过程;而椭圆形发酵罐能够减小搅拌时的死角和液流的旋转,有利于发酵物料的均匀混合;立方形发酵罐则容易进行工艺控制和操作。

根据实际需要选择合适的形状和尺寸,以满足发酵工艺的要求。

同时,发酵罐的设计还需要考虑气体供应和排出的设施。

发酵过程中,微生物需要氧气进行呼吸,因此罐体需要有合适的进气装置,以保证微生物的正常生长。

常见的进气装置有机械式搅拌、气体通道等。

同时,还需要考虑废气的排出,避免微生物产生过量气体而影响发酵过程。

此外,温度和酸碱度是影响发酵过程的关键因素,因此在设计发酵罐时需要考虑温度和酸碱度的控制设备。

发酵罐通常会设置恒温装置,以保持适宜的发酵温度。

常见的恒温设备有水浴、电热传导等。

对于酸碱度的控制,可以通过添加酸碱溶液等方式进行调节。

最后,发酵罐的设计还需要考虑搅拌和控制系统。

搅拌过程有助于增加氧气传递、混合反应物料和促进产物的分散。

搅拌系统通常包括电机、搅拌桨和传动装置等。

对于控制系统,需要设置相应的传感器和控制器,以对温度、酸碱度、溶解氧等过程参数进行监测和控制。

总之,发酵罐的设计是一项复杂而重要的任务,需要考虑容器材质选择、形状尺寸、气体供应排出、温度酸碱度控制以及搅拌控制系统等方面。

只有合理设计,才能满足发酵过程的要求,保证产品的质量和产量。

100L发酵罐设计方案

100L发酵罐设计方案

6
泡沫
7 8
压力 流量
现场压力表显示 空气玻璃转子流量计
0~0.25MPa 1:2VVm,自动控制
南京天汇生物技术装备有限公司
四.关键部件材质和品牌
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 主要部件 罐体 触摸屏 调速电机 调速器 流量计 控温角座阀 循环泵 pH 电极 pH 电缆 pH 变送器 DO 电极 DO 电缆 空气过滤器 呼吸过滤器 蠕动泵 消泡电极 调压稳压阀 水路减压阀 手动隔膜阀 现场控制 监控软件 型号及材质 SUS316L/SUS304 10 英寸触摸屏 SEW 富士 质量流量计 连接 1/2”内螺纹 304 不锈钢 防水锤 UPA90/120 InPro3030/120 梅特勒 AK9/3m 梅特勒 光学溶氧电极带变松输出 梅特勒 VP6-ST/3m 0.01μm 2.5 英寸 Sartorius Ø37 保定兰格 XP-2015 SMC ITAP 双膜片,316L 不锈钢 德国西门子 PLC 控制系统 10/寸昆仑通 态触摸屏为核心控制系统 南京天汇生物发酵控制软件 V2018 (以后可免费升级到最新版本) 数量/件 1 1 1 1 1 4 1 1 1 1 1 1 2 8 5 1 1 1 若干 1 1
2 3
转速 pH
4
DO
转速曲线记录和分析数据保 存,并可传输到上位计算机 pH 值曲线记录和分析酸加 入量累计显示记录碱加入量 累计显示记录数据保存,并 可传输到上位计算机 DO 值曲线记录和分析数据 保存,并传输到上位计算机
5
补料
补料量曲线记录和分析加入 量累计显示记录数据保存, 并可传输到上位计算机 泡沫(或液位)异常状况记 录消泡剂(或补料)加入量 累计显示记录数据保存,并 可传输到上位计算机

发酵罐设计实验报告

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

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。

5m3发酵罐设计

5m3发酵罐设计

5m³发酵罐设计1. 引言发酵罐是一种用于生物工程和生物技术领域的设备,用于促进微生物在控制条件下进行发酵过程。

本文将介绍一种容量为5m³的发酵罐的设计方案,包括材料选择、外观设计、结构设计、控制系统设计等。

2. 材料选择选取合适的材料对发酵罐的工作效果和使用寿命有着重要的影响。

根据容量为5m³的发酵罐的要求,我们建议采用以下材料:•不锈钢:选用优质的不锈钢作为发酵罐的主要材料,因其耐腐蚀、耐高温、易清洁等优点,可以满足发酵过程中的要求。

•聚碳酸酯:用于发酵罐的透明观察窗口,方便实时观察发酵过程。

3. 外观设计外观设计既要满足美观的要求,也要考虑到实际的工程需求。

以下为5m³发酵罐的外观设计要点:•圆筒形设计:采用圆筒形设计,使得罐体结构更稳定,利于均匀的液体和气体流动,减少死角的存在,方便清洁。

•防震设计:在设计中考虑到发酵罐可能遭受的外力,采用抗震设计,确保发酵过程中不会因外力干扰而产生异常。

•观察窗口:在发酵罐的一侧设置透明的观察窗口,方便运行人员观察发酵过程,随时掌握情况。

4. 结构设计结构设计主要包括发酵罐的支撑结构、搅拌装置和通气系统设计。

•支撑结构:发酵罐的底部采用锥形设计,以方便收集物质,并设置支撑脚,使罐体稳定地放置在地面上。

•搅拌装置:发酵过程中,需要对物质进行充分搅拌,以保证发酵效果。

设计中采用叶轮式搅拌器和电机驱动,使搅拌均匀而稳定。

•通气系统:发酵过程中需要控制罐内的氧气含量,设计中设置通气系统,包括进气孔和出气口,可根据需要进行调节。

5. 控制系统设计为了实现发酵过程的控制和监测,设计中含有一个完善的控制系统。

以下为主要的设计要点:•温度控制:通过温度传感器实时监测罐内温度,并根据设定值进行恒温控制,以保证发酵过程的稳定进行。

•pH值控制:使用pH传感器监测罐内pH值,并根据设定范围进行自动调节,以维持最适合微生物生长的环境。

•氧气含量控制:通过氧气传感器监测罐内氧气含量,并根据需要调节通气系统,以控制罐内的氧气含量。

化工原理课程设计——发酵罐的设计

化工原理课程设计——发酵罐的设计

化工原理课程设计设计说明书设计题目:发酵罐设计姓名xxx班级XXX学号XXX完成日期XXX指导教师XXX目录第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征 (4)一、概述 (4)二、啤酒发酵罐的特点 (4)三、露天圆锥发酵罐的结构 (5)3.1罐体部分 (5)3.2温度控制部分 (6)3.3操作附件部分 (6)3.4仪器与仪表部分 (6)四、发酵罐发酵的动力学特征 (7)第二章发酵罐的化工设计计算 (8)一、发酵罐的容积确定 (8)二、基础参数选择 (8)三、D、H的确定 (8)四、发酵罐的强度计算 (10)4.1 罐体为内压容器的壁厚计算 (10)五、锥体为外压容器的壁厚计算 (12)六、锥形罐的强度校核 (14)6.1内压校核 (14)6.2外压实验 (15)6.3刚度校核 (15)第三章发酵罐热工设计计算 (15)一、计算依据 (15)二、总发酵热计算 (16)第四章发酵罐附件的设计及选型 (20)一、人孔 (20)二、接管 (20)三、支座 (21)第五章发酵罐的技术特性和规范 (22)一、技术特性 (22)二、发酵罐规范表 (23)参考文献 (25)发酵罐设计实例第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征一、概述啤酒是以大麦喝水为主要原料,大米、酒花和其他谷物为辅料经制麦、糖化、发酵酿制而成的一种含有二氧化碳、酒精和多种营养成分的饮料酒。

我国是世界上用谷物原料酿酒历史最悠久的国家之一,但我国的啤酒工业迄今只有100余年的历史。

改革开放以来,我国啤酒工业得到了很大的发展,生产大幅度增长,发展到现在距世界第二位。

由于啤酒工业的飞速发展,陈旧的技术,设备将受到严重的挑战。

为了扩大生产,减少投资保证质量,满足消费等各方面的需要,国际上啤酒发酵技术子啊原有传统技术的基础上有很大进展。

尤其是采用设计多种形式的大容量发酵和储酒容器。

这些大容器,不依靠室温调节温度,而是通过自身冷却来控制温度,具有较完善的自控设施,可以做到产品的均一性,从而降低劳动强度,提高劳动生产率。

发酵罐的设计原则

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

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。

通用式发酵罐的设计与计算

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。

发酵罐设计原则

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

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。

生物发酵罐设计报告

生物发酵罐设计报告

生物发酵罐设计报告一、引言生物发酵是指利用微生物在适宜条件下进行代谢活动,产生有用物质的过程。

生物发酵技术在食品、饲料、医药、化工等行业有广泛应用。

发酵罐是生物发酵过程中装置的关键部分,设计合理的发酵罐能够提高发酵效果,降低能耗,提高生产效率。

本报告将对发酵罐的设计进行详细阐述。

二、设计目标1.提供合适的发酵环境:发酵罐内的温度、湿度、pH值等参数需要精确控制,以满足微生物生长的要求。

2.实现高效的氧气传递:发酵罐内需要保持充足的氧气供应,以促进微生物的代谢过程。

3.提供良好的搅拌效果:发酵过程中需要对培养基进行均匀的混合,以保证微生物充分接触到培养基。

4.实现可靠的物料输入和产物输出:发酵过程中需要定期添加原料和收集产物,设计合理的输入和输出系统能够提高生产效率。

三、发酵罐设计方案1.材料选择:发酵罐应采用耐腐蚀的材料,如不锈钢,以保证长期使用的稳定性。

2.结构设计:发酵罐采用立式圆筒形结构,底部设有锥形底板,以方便培养基的排出。

罐体上部设置天窗和进气口,方便观测和气体输入。

3.加热和冷却系统:发酵罐底部设有加热和冷却系统,通过控制加热和冷却介质的流动,实现对发酵罐内温度的精确控制。

4.pH调节系统:发酵罐内设有pH传感器和调节装置,可以根据实时监测到的pH值,自动调节pH值以满足微生物生长的需要。

5.搅拌系统:发酵罐内设有搅拌器,通过机械或气体动力驱动,实现对培养基的均匀搅拌,以确保微生物与培养基的充分接触。

6.氧气供应系统:发酵罐顶部设置氧气输入装置,并配备氧气流量计,根据不同微生物的需氧性,设定合理的氧气输入量。

7.输入和输出系统:发酵罐底部设有原料输入和产物输出口,通过泵或其他输送设备实现物料的输入和输出,可根据需要进行定时或连续操作。

四、结论在设计生物发酵罐时,需要充分考虑发酵环境、氧气传递、搅拌效果以及输入和输出系统等因素。

设计合理的发酵罐能够提高生物发酵过程的效率和产量,减少能耗,从而实现经济效益和环境友好性。

毕业设计 发酵罐

毕业设计 发酵罐

毕业设计发酵罐毕业设计发酵罐随着人们对健康生活的追求和对食品质量的要求越来越高,发酵食品在市场上的需求也日益增长。

而发酵罐作为制作发酵食品的重要设备,对于保证食品质量和生产效率起着至关重要的作用。

本文将探讨发酵罐的设计原理、工艺参数以及未来的发展趋势。

首先,我们来了解一下发酵罐的设计原理。

发酵罐是用于发酵食品的容器,其设计原理主要包括温度控制、通风调节和压力控制。

在发酵过程中,温度是至关重要的因素。

不同的发酵食品对温度的要求有所不同,因此发酵罐的设计需要考虑如何稳定地控制温度。

通风调节可以保证发酵罐内部的气流循环,提供充足的氧气供给发酵过程中的微生物。

而压力控制则是为了防止过高的压力对发酵罐造成损坏。

其次,我们来探讨一下发酵罐的工艺参数。

发酵罐的工艺参数包括容量、材质和结构。

首先是容量,发酵罐的容量应根据具体的生产需求来确定。

不同规模的食品生产企业需要不同容量的发酵罐来满足生产需求。

其次是材质,发酵罐的材质应具备耐酸碱、耐高温、易清洗等特点。

常见的发酵罐材质有不锈钢和玻璃纤维等。

最后是结构,发酵罐的结构应考虑到易操作、易维护和卫生等因素。

例如,发酵罐应具备便于清洗的设计,以确保食品质量和卫生安全。

然而,随着科技的不断进步和人们对食品质量的要求越来越高,发酵罐也在不断发展和创新。

未来的发酵罐可能会采用更先进的控制系统,实现自动化和智能化的生产。

例如,通过传感器和计算机控制系统,可以实时监测发酵罐内部的温度、湿度和氧气含量,从而精确控制发酵过程。

此外,发酵罐的材料和结构也可能会有所改变,以适应更高的生产要求。

例如,新型材料的应用可以提高发酵罐的耐温性和耐腐蚀性,从而延长其使用寿命。

综上所述,发酵罐作为制作发酵食品的重要设备,其设计原理、工艺参数和未来的发展趋势都对食品质量和生产效率起着重要的影响。

在未来的发展中,我们可以期待发酵罐的智能化、自动化和更高效的生产方式的出现,以满足人们对健康食品的需求。

50L发酵罐设计计算书

50L发酵罐设计计算书

50L机械搅拌发酵罐设计机械搅拌发酵罐主要由发酵罐、搅拌装置、传动装置和轴封装置等部分组成。

发酵罐包括罐体和传热装置,他是提供反应空间和反应条件的部件。

搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成,靠搅拌轴传递动力,由搅拌器达到搅拌目的。

传动装置包括电动机、减速机及机座、连轴器和底座等附件,它为搅拌器提供搅拌动力和相应的条件。

轴封装置为发酵罐和搅拌轴之间的密封装置,以封住罐体内的流体不致泄漏,并使得罐内流体不受外界污染。

第一章发酵罐结构一,发酵罐结构选型机械搅拌发酵罐的主要部分是一圆柱形容器,其结构形式与传热方式有关。

常用的传热方式有夹套式壁外传热结构和罐体内部蛇管传热结构。

根据工艺要求,罐体上还需安装各种工艺接管。

根据已知条件:罐体全容积V=50L,设计压力P=0.25Mpa,设计温度T=1300C查搅拌罐使用范围规格表得:选择41型搅拌罐,其罐底为焊接的标准椭圆型封头,顶盖为可拆连接的平盖,换热器型式为整体夹套式。

二,罐体尺寸确定发酵罐包括罐体和装焊在其上的各种附件。

1,罐体的高径比和装料量在知道发酵罐的全容积(V=50L)以后,首先要选择适宜的高径比(H/D i)和装料量,确定筒体的直径和高度(1)罐体的高径比选择罐体的高径比应考虑的主要因素有三个方面:<1>,高径比对搅拌功率的影响一定结构形式搅拌器的浆叶直径同与其装配的搅拌罐罐体内径通常有一定的比例范围.随着罐体高径比的减小,即高度减小而直径放大,搅拌器浆叶直径也相应放大。

在固定的搅拌轴转数下,搅拌器功率与搅拌器浆叶直径的5次方成正比。

所以随着罐体直径的放大,搅拌器功率增加很多。

<2>,罐体高径比对传热的影响罐体高径比对夹套传热有显著影响。

容积一定时高径比越大则罐体盛料部分表面积越大,夹套的传热面积也越大。

同时高径比越大,则传热表面距离罐体中心越近,物料温度梯度就越小,有利于提高传热效果。

<3>,物料特性对罐体高径比的要求发酵罐的搅拌反应对罐体的高径比有着特殊要求,为了使通入罐内的空气与发酵液有充分的接触时间,需要有足够的高度,就希望高径比取的大一点。

发酵罐设计

发酵罐设计

目录前言 (2)设计方案的拟定................................................................................... (3)(1)、机械搅拌生物反应器的型式 (3)(2)、反应器用途 (3)(3)、冷却水及冷却装置 (3)(4)、设计压力罐内0.4MPa;夹套0.25 Mpa (4)表-发酵罐主要设计 (4)工艺设计及计算 (5)(1)生产能力、数量和容积的确定 (5)(2)主要尺寸计算 (5)(3)冷却面积的计算 (6)(4)搅拌器设计 (6)(5)搅拌轴功率的计算 (7)(6)i求最高热负荷下的耗水量W (8)ii 冷却管组数和管径 (9)iii冷却管总长度L计算 (10)iv 每组管长l和管组高度 (10)V 每组管子圈数n (10)Vi 校核布置后冷却管的实际传热面积 (10)(7)设备材料的选择 (10)(8)发酵罐壁厚的计算 (11)(9)接管设计 (12)(10)支座选择 (13)设计结果汇总 (14)参考资料 (14)发酵罐设计心得体会 (15)附录及设计图前言生化工程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,要求我们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。

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,对我们进行一次生化过程发酵设备设计的基本训练,使我们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。

设计方案的拟定我们设计的是一台25M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产味精。

设计基本依据(1)、机械搅拌生物反应器的型式通用式机械搅拌生物反应器,其主要结构标准如下:①高径比:H/D=1.7-4.0②搅拌器:六弯叶涡轮搅拌器,Di :di:L:B=20:15:5:4③搅拌器直径:Di=D/3④搅拌器间距:S=(0.95-1.05)D⑤最下一组搅拌器与罐底的距离:C=(0.8-1.0)D⑥挡板宽度:B=0.1D,当采用列管式冷却时,可用列管冷却代替挡板(2)、反应器用途用于味精生产的各级种子罐或发酵罐,有关设计参数如下:①装料系数:种子罐0.50-0.65发酵罐0.65-0.8②发酵液物性参数:密度1080kg/m3粘度2.0×10-3N.s/m2导热系数0.621W/m.℃比热4.174kJ/kg.℃③高峰期发酵热3-3.5×104kJ/h.m3④溶氧系数:种子罐5-7×10-6molO2发酵罐6-9×10-6molO2⑤标准空气通风量:种子罐0.4-0.6vvm发酵罐0.2-0.4vvm(3)、冷却水及冷却装置冷却水:地下水18-20℃冷却水出口温度:23-26℃发酵温度:32-33℃冷却装置:种子罐用夹套式冷却,发酵罐用列管冷却。

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工程大学课程设计任务书班级:姓名:课题名称:生物反应器设计(啤酒露天发酵罐设计)指定参数:1.全容:m32.容积系数:3.径高比:4.锥角:5.工作介质:啤酒设计内容:1.完成生物反应器设计说明书一份(要求用A4纸打印)⑴封面⑵完成生物反应器设计化工计算⑶完成生物反应器设计热工计算⑷完成生物反应器设计数据一览表2.完成生物反应器总装图1份(用CAD绘图A4纸打印)设计主要参考书:1.生物反应器课程设计指导书2.化学工艺设计手册3.机械设计手册4.化工设备5.化工制图接受学生承诺:本人承诺接受任务后,在规定的时间内,独立完成任务书中规定的任务。

接受学生签字:生物工程教研室2010-11-15发酵罐设计第一节 发酵罐的化工设计计算一、 发酵罐的容积确定由指定参数:V 全= 30m 3∅=85% 则:V 有效=V 全*∅= 25.5 m 3二、 基础参数选择1、D :H :由指定参数选用D :H=1:42、锥角:由指定参数取锥角为900 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,槽钢材质为A 3钢,冷却介质采用20%、-4℃的酒精溶液)5、罐体所承受最大内压:2.5KG/CM 3外压:0.3KG/CM 36、锥形罐材质:A3钢外加涂料,接管均用不绣钢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=1:4,则锥体高度H 1=D/2tg450=0.5D封头高度H 2=D/4=0.25D圆柱部分高度H 3=(4.0-0.5-0.25)D=3.25D又因为V 全=V 锥+V 封+V 柱 =3π×D 2/4×H 1+24π×D 3+ 4π×D 2×H 3=0.131D 2+0.131D 2+2.551D 2=30得D=2.20m查JB1154-74《椭圆形封头和尺寸》取发酵直径D=2400mm 再由V 全=30cm 2,D=2.4m得径高比为:D:H=1:2.8由D=2400mm 查表得椭圆封头几何尺寸为:h 1=600mm (曲面高度)h 0=25mm (直边高度)F=6.41m2 (内表面积) V=1.93m 3(容积) 筒体几何尺寸为:H=6624mmF=36.90m 2V=22.14m 3锥体的几何尺寸为:h 0=25mmr=360mmH=1200mm F=()220.70.3cos 0.644sin d a a ππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦=3.705m 2V=()230.70.3cos 0.7224d a tga ππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦=2.80m 2 则:锥形罐总高:H=600+25+4896+25+1200=6746mm 总容积:V=1.93+22.14+2.80=26.87m 3实际充满系数ψ:25.5/26.87=94.9%罐内液柱高:H 丿= (25.5-2.80)*4*102/2.42+(1200+25)=6260mm 三、 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/cm 2S= []2t PDgC P +σϕ-式中:P=2.75 KG/cm 2[]t σ:A3钢工作温度下的许用力取1520 KG/cm 2ϕ :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 C 2:腐蚀裕量取2mmC 3;制造减薄量取0.6则;S=[2.75*2400/(2*1520*0.9-2.75)]+3.4=5.8取S 0=6mm直角边h0=25mm校核∂=(PD中/4S)*(D中/2h)=[2.75*(2400+6)/(4*6)]*[(2400+6)/(2*600)]=552.75<=[∂]t2.筒体P设=1.1*(p工作+p静)=1.1*(2.5+0.61)=3.42kg/cm2 S=[PD/([∂]℘-P)]+C(C2=0.6,C2=2,C3=0.6)=[(3.42*2400)/(2*1520*0.9-3.42)]+3.4=6.4mm 取S=8mm校核∂=PD中/2S=588<=[∂]t℘3.锥形封头1)过渡区壁厚S=[(K P设Dg)/(2[∂]t-0.5P)]+CP设=1.1*(2.5+0.9)=3.74kg/cm2(其中0.9为静压)K=0.75S=[(K P设Dg)/(2[∂]t-0.5P)]+C=(0.75*3.74*2400)/(2*1520*0.9-0.5*3.74)+C=2.46+C=2.46+0.6+0.246=5.31mm2)锥体S=[(f* P设Dg)/( [∂]t-0.5P)]+CS0=[(f* P设Dg)/( [∂]t-0.5P)]=(0.60*3.74*2400)/(1520*0.9-0.5*3.74)(f查表为0.60) 依据《化工设备机械基础》=3.94S=S0+C=3.94+0.6+2+0.394=6.937取S=8mm h0=25mm校核锥体所受的最大压力处∂=PD中/2Scos450=3.74*(2400+8)/2*10* cos450=636.81<=[∂]t(二)、锥体为外压容器的壁厚计算1、标准椭圆封头设S0=5mmR内=0.9Dg=2160mmR内/100S0=2160/100*5=4.32查表4-1及B=260(依据化工容器设备设计手册)[P]=B*S0/ R内=260*5/2160=0.6kg/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S0=6mm L/D=0.69 D=2400/6=400查表4-1及B=200【P】=200*6/2400=0.5 kg/㎠S0=6mm故可取C1=0.6mm,C2=2mm,C3=0.6mm则S=S0+C=9.2mm,取S=10mm3.锥形封头因为:α=45°所以22.50°﹤α﹤60°按第四章发酵罐设计中的封头设计可知,加强圈间中椎体截面积最大直径为:2*2740/2*tan45°=1918.6mm取加强圈中心线间椎体长度为1370mm设S0=6mm L/D=1370/2400=0.57D/ S0=2400/6=400查图表4-1可知及B=250【P】=BS0/D=250*6/2400=0. 625﹥0.3 kg/㎠故取S0=6mm C1=0.6mm,C2=2mm,C3=0.6mm所以S=S0+C=9.2mm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=25mm圆筒壁厚10mm标准形封头壁厚12mm h0=25mm五、锥形罐的强度校核1、内压校核液压试验P试=125P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=3.74KG/cm2液压实验P试=1.25P=4.68KG/cm2查得A3钢σ=2400kg/cm2σ试=[]()2()Dg S CS C⎛⎫+-⎪-⎝⎭=4.68 ⨯(2400+12-3.2)/2*(12-3.2) =563.6kg/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*2400/1000=4.8mm而设计时取壁厚为S=10mm,故符合刚度要求(公式:S最小=21000D内)第二节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*24=8330kg/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/m3C=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。

1.传热系数K的确定1)醪液α1的计算α1=0.64×C×4=0.64×185×4=185.3kcal/㎡h°C2)冷却夹套的α2的计算湿润周边=80+(80+4*8.0)+2*(43-1)de==204mm=20.4cmde=4*24.16/20.4=4.74cm=0.0474m20%(v/v)酒精在定性温度t=(-4-2)/2=-3℃下μ=5.05CP=5.05×103Pa·s=0.402kcal/hrm℃=0.468W/m℃Cp=1.041kcal/kg℃=4.358×103J/kg℃=976kg/㎡μ=1m/sRe=du /μ=9160=104故可视为强制湍流流动得n=0.4α2=0.023 /d(Re)0.8(Cp μ/ )0.4=1348.4kcal/hr ·m ·℃ 因为计算时冷却盘管为直径的,先修正: α’=α(1+1.77d/R)=1348.4×(1+12)×0.0474/1.829 =1410.3kcal/hr ·m ·℃ 3)筒体部分传热系数K =++ 代入数据可得: 1/k= =所以:K=kcal/㎡°C 注:h 为假设夹套高度(m)2.锥形罐筒体需冷却的热量 1)醪液放热 Q 醪=Q 1+Q 2 Q 1=kcal/hr Q 2=kcal/hr 所以 Q 醪=Q 1+Q 22)外界与罐体的传热量 A.封头部分Q 1=KF 带入数据得KF= Q 1=KF =t t t +-外平附内()t t t +-外平附内()= B.筒体部分: 带入数据: 123112233405111KF A A A A A δδδαλλλα=++++得:KF=Q 2=KF = =3.筒体冷却面积A 初定12m12149t 11.3C 14ln ln 9t t t t ∆-∆-∆==︒∆∆m Q KA t =∆A= 则醪液的冷却负荷为:故冷却面积能够满足要求。

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