(新)机械搅拌器直径大小与罐径的比例
搅拌设备设计_第五讲_搅拌机长宽比的确定方法
A8888 王 良 文 等 ,8 振 动 平 板 夯 减 振 装 置 的 研 究 ,8 建 筑 机 械
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通信地址： 河南省郑州市东风路 ! 号 工程系机设教研室 （"!###$ ）
郑州轻 工 业 学 院 机 电
（收稿日期： %++5".%"%7 ） 工程机械
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机械搅拌通风发酵罐的设计
课程设计任务书一、课程设计的内容1、通过查阅机械搅拌通风发酵罐的有关资料，熟悉基本工作原理和特点。
2、进行工艺计算3、主要设备工作部件尺寸的设计4、绘制装配图5、撰写课程设计说明书二、课程设计的要求与数据高径比为2.5，南方某地，蛇管冷却，初始水温18℃，出水温度26℃1．应用基因工程菌株发酵生产赖氨酸，此产物是初级代谢产物。
牛顿型流体，二级发酵。
学号末尾数为0 ： 15M3发酵罐；1号：50M3发酵罐；2号： 200 M3发酵罐2．应用基因工程菌株发酵生产柠檬酸，此产物是初级代谢产物。
牛顿型流体，二级发酵。
3号： 60M3发酵罐；4号 75M3发酵罐； 5号 100 M3发酵罐3．应用黑曲霉菌株发酵生产糖化酶，此产物是初级代谢产物。
非牛顿型流体，三级发酵。
6号： 15M3发酵罐； 7号: 20 M3发酵罐； 8号： 40 M3发酵罐； 9号：200 M3发酵罐(公称体积)三、课程设计应完成的工作1．课程设计说明书（纸质版和电子版）各1份2．设备装配图（A2号图纸420*594mm）1张四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1]郑裕国. 生物工程设备[M]. 北京：化学工业出版社，2007[2]李功样, 陈兰英, 崔英德. 常用化工单元设备的设计[M]. 广州：华南理工大学出版社，2006[3]陈英南, 刘玉兰. 常用化工单元设备的设计[M]. 杭州：华东理工大学出版社，2005[4]王福源主编.现代发酵技术(第二版)［M］. 北京：中国轻工业出版社，2004[5]潘红良，郝俊文主编.过程设备机械设计. 杭州：华东理工大学出版社，2006[6]吴思方主编.发酵工厂工艺设计概论［M］. 北京：中国轻工业出版社，2005[7]郑裕国主编，薛亚平副主编.生物工程设备［M］.北京：化学工业出版社，2007[8] 黄福源主编，生物工艺技术[M] .北京：中国轻工业出版社，2006摘要本文对黑曲霉菌株为原料生产柠檬酸的生产流程和主要反应设备作了设计和计算。
发酵罐设计说明书
发酵罐设计说明书(总23页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录前言 (1)第一章、概述 (2)、柠檬酸 (2)、柠檬酸的生产工艺 (2)、机械搅拌通风发酵罐 (3)、通用型发酵罐的几何尺寸比例 (3)、罐体 (3)、搅拌器和挡板 (3)、消泡器 (4)、联轴器及轴承 (4)、变速装置 (4)、通气装置 (4)、轴封 (5)、附属设备 (5)第二章、设备的设计计算与选型 (5)、发酵罐的主要尺寸计算 (5)、圆筒体的内径、高度与封头的高度 (5)、圆筒体的壁厚 (7)、封头的壁厚 (7)、搅拌装置设计 (8)、搅拌器 (8)、搅拌轴设计 (8)、电机功率 (10)、冷却装置设计 (10)、冷却方式 (10)、冷却水耗量 (10)、冷却管组数和管径 (12)零部件 (13)人孔和视镜 (13)接管口 (13)、梯子 (15)发酵罐体重 (15)支座的选型 (16)第三章、计算结果的总结 (16)设计总结 (17)附录 (18)符号的总结 (18)参考文献 (20)生物工程设备课程设计任务书一、课程设计题目“1000m3的机械搅拌发酵罐”的设计。
二、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。
三、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，H L，V，V L，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。
设备的设计与选型
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第二节 专业设备的设计与选型
• 一、专业设备设计与选型的依据 • 二、专业设备设计与选型的程序和
内容 • 三、计算选型实例
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一、专业设备设计与选型的依据
1、工艺计算结果 成品量、物料量、汽、水、空气、冷耗量
2、工艺操作的最适外部条件 温度、压力、真空度等
Δt1=32-20=12 (℃ )
Δt2=32-27=(5℃)
Δtm=8 (℃ ) P118
换热面积(牛顿传热定律公式）
A=Q/(K×Δtm) =4.18×6000×440/(4.18×500×8)
=660(m2）
每m3发酵液每小时传给冷却器的最大热量 4.18×6000kJ/(m3h)
竖式列管式换热器K=4.18×500kJ/(m3h ℃) 精选ppt
面积
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二、发酵设备设计与选型的内容（12）
（7）设备的传动搅拌和动力消耗的计算。 （8）设备结构的工艺设计。 （9）支撑方式的计算选型。 （10）壁厚的计算选择。 （11）材质的选择和用量的计算。 （12）其他特殊情况的考虑。
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三、计算选型实例
• 对发酵产品要充分了解。产品之间差异大 生产特点、原料性质来源、现阶段生产水平 可能达到的技术经济指标、有效生产天数、 各个环节生产周期
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（6）搅拌轴功率的计算
修正的迈凯尔（Michel.B.J)公式求搅拌功率， 并由此选择电机。 淀粉水解糖低浓度细菌醪，可视为牛顿流体。 1、计算Rem 2、计算不通气时搅拌功率P0 3、计算通气时的搅拌功率Pg 4、求电机功率 谷氨酸发酵按1kW/m3发酵醪，550m3装440m3 取功率大于440kW的电机
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。
搅拌器长计算公式
搅拌器长计算公式搅拌器是一种常见的厨房电器，用于搅拌、混合食材，制作各种美食。
在家庭厨房和商业厨房中都有广泛的应用。
搅拌器的性能和效果与其长度有很大关系，因此搅拌器长的计算公式成为了很多厨师和厨房设计师关注的焦点。
搅拌器的长度对于搅拌效果有着重要的影响。
一般来说，搅拌器的长度越长，搅拌的范围就越广，搅拌效果也就越好。
因此，搅拌器长的计算公式成为了厨房设计师们在设计厨房时需要考虑的重要因素之一。
搅拌器长的计算公式主要是根据搅拌器的工作原理和搅拌食材的特点来确定的。
一般来说，搅拌器的长度可以通过以下公式来计算：L = D + 2S。
其中，L代表搅拌器的长度，D代表搅拌器的直径，S代表搅拌器的搅拌范围。
在这个公式中，搅拌器的直径是一个很重要的参数。
一般来说，搅拌器的直径越大，搅拌效果就会越好。
因此，在设计搅拌器时，厨房设计师们一般会根据需要搅拌的食材的特点和搅拌器的使用场景来确定搅拌器的直径。
搅拌器的搅拌范围也是一个很重要的参数。
一般来说，搅拌器的搅拌范围越大，搅拌效果就会越好。
因此，在设计搅拌器时，厨房设计师们一般会根据需要搅拌的食材的特点和搅拌器的使用场景来确定搅拌器的搅拌范围。
通过以上公式的计算，厨房设计师们可以确定搅拌器的长度，从而为厨房的设计和搅拌器的选择提供参考。
在实际的厨房设计和搅拌器选择中，厨房设计师们还需要考虑到搅拌器的材质、电机功率、搅拌方式等因素，以确保搅拌器能够满足厨房的实际需要。
在商业厨房中，搅拌器的长度也是一个很重要的参数。
一般来说，商业厨房中需要处理的食材量比家庭厨房大得多，因此搅拌器的长度也需要相应地加长。
商业厨房中常见的搅拌器长度一般在1米以上，以满足大量食材的搅拌需求。
总之，搅拌器长的计算公式是厨房设计师们在设计厨房和选择搅拌器时需要考虑的重要因素之一。
通过合理地计算搅拌器的长度，厨房设计师们可以为厨房的设计和搅拌器的选择提供参考，从而确保搅拌器能够满足厨房的实际需要。
发酵工程与设备第九章、第一讲-发酵放大与设计
气体吸入量与液体循环量之比较低，对于耗氧 量较大的微生物发酵不适宜。
机械搅拌通风发酵罐
（二） 罐体的尺寸比例
H----柱体高 (m) HL---液位高度（m） D----罐内径 (m) d----搅拌器直径 s----两搅拌器的间距 B----最下一组搅拌器距罐 底的距离 W----挡板宽度
H / D = 1.7 ～ 4 d / D = 1/2 ～ 1/3 W / D = 1/8 ～ 1/12 B / d = 0.8 ～1.0 (s/d)2 = 1.5 ～2.5 (s/d)3 = 1 ～2
用水量大
6、轴封、联轴器和轴承
上
下
传
传
动
动
1）轴封
作用： 使罐顶（或底）与搅拌轴间的缝隙密封； 防止泄漏和染菌
类型： 填料函 端面轴封
1 转轴 3 压紧螺栓 5 铜环
2 填料压盖 4 填料箱体 6 填料（石棉等）
填料函
构成 优点：结构简单、价格低
缺点： 易渗漏，寿命短 对轴磨损较重 摩擦功率消耗大
雷诺（Reynolds），英国，流型判别的依据 雷诺实验（1883年）表明，流动的几何尺寸（管内径d）、 流动的平均流速u及流体性质（密度ρ和粘度μ）对流型的变化 有很大影响。可以将这些影响因素综合成一个无因次的数群 作为流型的判据。
Re=d·u·ρ/μ
d—管内径； u—流动的平均流速 ρ—流体密度； μ—流体粘度
VL —— 发酵罐内发酵液量(m3) Qc —— 发酵液循环量(m3/s) d —— 环流管二内径(m)
—— 发酵液在环流管内流速(m/s)
2）压比、压差、环流量间的关系
发酵液的环流量与通风量之比称为气液比。
A = Qc / Q
机械搅拌器直径大小与罐径的比例 (2)
机械搅拌器直径大小与罐径的比例从机械搅拌器的功能可以知道,叶轮叶片的直径大小不就是任意决定的,它可以影响叶轮的排出流量,也可以影响动力消耗,也就就是可以影响向液体中输入能量的大小,说明叶轮的大小直接影响搅拌过程的进行。
如果叶轮的大小选择合理,就能供给搅拌过程所需要的动力,还能提供良好的流动状态,完成预期的操作。
叶轮叶片的大小一般以桨径的大小(所谓桨径就是指叶轮回转时前端轨迹圆的直径)与叶轮的宽度来衡量。
桨径的选择与机械搅拌器的种类有关,与罐径的大小有关。
当搅拌罐中出现“圆柱状回转区”漩涡时,这个部分的混合很差,致使混合时间较长,不利于搅拌过程,所以一般都要设法缩小这个区域。
如果减小桨径就可以缩小“圆柱状回转区”的半径。
如果因为种种原因,不方便更改桨径,那么除了通过减小浆径来缩小“圆柱状回转区”外,还可以通过以下两种方法:安装搅拌器装置附件——挡板| 搅拌器的偏心式安装在低黏度液时,由于液体流动性好,能量传递较容易,所以不必担心由于桨径的减小会造成叶轮外围出现死区。
此时,只要叶轮的搅动液量范围够,就应将桨径取小些,以桨径与罐内径之比叫桨径罐径比d/D,一般桨式叶轮的d/D=0,35~0、8。
涡轮式叶轮的d/D一般为0、25~0、5。
桨式之所以将d/D的范围取大些,就是因为它的转速较低,还常用在黏度较高的条件下。
考虑到具体的操作目的,还可将桨径尺寸选择更合理些。
例如对于液液分散操作时,为使轻相组分不致集中在轴的附近,要使罐的中心部分与四周部分的分散相能侧时分散,取d/D=1/3最合适,对气-液分散操作,也取d/D=1/3。
据认为在这个条件下.当动力消耗一定时,传质速率较大。
当固-液相悬浮操作时,为使罐底的固体颗粒易于搅起,对不同类型的罐底可取不同的桨径。
桨径罐径比分别为:平底圆罐d/D=0、45 - 0、5,椭圆形底圆罐d/D=0、4,半球形底圆罐d/D=0、3。
对于特殊的液液乳化搅拌,为取得高的剪切能力,叶轮要高速同转,其桨径罐径比更小,一般为1/6~1/10。
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。
框式搅拌器直径取值标准
框式搅拌器直径取值标准
框式搅拌器是工业生产中常用的一种搅拌设备，广泛应用于化工、食品、制药
等行业。
搅拌器的直径对其性能和工作效率有着重要的影响。
因此，确定合适的框式搅拌器直径取值标准是至关重要的。
首先，框式搅拌器的直径应根据需要搅拌的物料类型和容器尺寸来确定。
如果
搅拌的物料粘度较低、容器较小，则对应的框式搅拌器直径可以较小。
反之，如果搅拌的物料粘度较高、容器较大，则需要选择较大直径的搅拌器。
其次，搅拌器的直径还应考虑到搅拌速度和搅拌效果。
直径越大，搅拌器所覆
盖的面积越大，能够更均匀地搅拌物料。
因此，在搅拌速度一定的情况下，较大直径的搅拌器能够提供更高的搅拌效率和更好的混合效果。
此外，需要考虑搅拌器的结构和材料，以确保其能够承受搅拌过程中的力和耐
受物料的腐蚀性。
根据不同的工况要求，可以选择合适的搅拌器直径和材料。
总结来说，框式搅拌器的直径取值标准应综合考虑搅拌的物料类型、容器尺寸、搅拌速度和搅拌效果等因素。
在选择搅拌器直径时，需要根据实际情况进行综合评估，并结合工程经验和相关规范进行决策。
这样才能确保搅拌器的性能和工作效率达到预期，提高生产效率和产品质量。
蛇管冷却机械搅拌装置设计 化工原理课程设计
蛇管冷却机械搅拌装置设计化工原理课程设计化工原理课程设计蛇管冷却机械搅拌装置设计说明书搅拌装置设计任务书（蛇管冷却机械搅拌装置设计）(一)设计题目均相液体机械搅拌蛇管冷却反应器设计。
(二)设计任务及操作条件(1)处理能力175200m3／a均相液体。
〖注：X代表学号最后两位数〗(2)设备型式机械搅拌蛇管冷却装置。
(3)操作条件①均相液温度保持60℃。
②平均停留时间20min。
③需要移走热量135kW。
④采用蛇管冷却，冷却水进口温度18℃，冷却水出口温度28℃。
⑤60℃下均相液物性参数：比热容Cp=912J／(kg·℃)，导热系数λ=0.591 W／(m·℃)，平均密度ρ＝987kg／m3，粘度＝3.5X10-2Pa·s。
⑥忽略污垢及间壁热阻。
⑦每年按300天，每天24小时连续搅拌。
(三)厂址：柳州地区。
(四)设计项目(1)设计方案简介：对确定的工艺流程及设备进行简要论述。
(2)搅拌器工艺设计计算：确定搅拌功率及蛇管传热面积。
(3)搅拌器、搅拌器附件、搅拌槽、蛇管等主要结构尺寸设计计算。
(4)主要辅助设备选型：冷却水泵、搅拌电机等。
(5)绘制搅拌器工艺流程图及设备设计条件图。
(6)对本设计评述。
目录设计方案简介 (4)工艺计算及主要设备设计 (4)一、确定设计方案 (4)1、选择蒸发器的类型 (4)2、流程安排 (4)3、冷却水泵、搅拌电机的选型 (4)二、确定性数据 (5)三、设备各项数据计算 (5)1、搅拌槽的计算 (5)2、搅拌器的选型 (6)3、搅拌器的功率计算 (7)4、电动机的选型 (8)5、蛇管规格的选择………………………………………………… (8)6、蛇管内外侧换热系数的计算 (9)7、总传热系数与传热系数的计算 (11)8、泵的选型 (12)四、计算结果列表 (15)设计评论 (15)主要符号说明 (16)参考资料 (17)带控制点的工艺流程简图、主体设备设计条件图(见附图)设计方案简介蛇管冷却搅拌是运用搅拌器将搅拌槽中的反应物料搅拌均匀，同时可以将物料的热量均匀分布，并运用蛇管作为冷却装置，使搅拌槽中的物料液保持在一定的温度下，保持一个良好的反应环境。
食品工厂机械与设备课后题主要考试内容(附答案)
.食品工厂机械与设备课后题第四章分选分离机械与设备判断题1.植物性食品原料一般采用筛分原理分级机械设备。
﹙√﹚2.滚筒式分级机的进料端的筛孔最小。
﹙√﹚3.分离式离心机可用于分离悬浮液和乳化液. ﹙√﹚4.反渗透膜浓缩的循环需要用多级离心泵以克服浓缩液侧的渗透压。
﹙×﹚5.布袋过滤器在温度高于100℃的环境中，滤袋的材料不能使用天然织物。
﹙×﹚6.旋风分离器的工作气体流速不得低于25m/s。
﹙√﹚7.超临界流体萃取系统流程中必有换热器。
﹙×﹚8.一台电渗析器可采用多对电极。
﹙√﹚1.如果悬浮液中固形物含量大且粒度较大，可以采用碟式离心机进行分离。
2.奶油分离三用机可以在任何条件下独立完成牛乳的标准化操作。
3.在膜浓缩系统中，通常设一个浓缩(循环)环。
4.超滤膜浓缩装置中，通常只需一台单级离心泵进料即可。
5.所有的膜分离系统均需要配备冷却器。
6.静电除尘器只能去除被处理粉尘中的带电粒子7.只要超滤设备中的膜组件更换成几何尺寸相同的反渗透膜组件就可进行反渗透操作。
8.袋式过滤器大多采用逆气流方式除去袋中积粉。
填空题1.离心分离机可根据：(1) 分离因数、(2) 分离原理、(3) 操作方式、(4) 卸料方式、(5) 轴向进行分类。
2.按操作原理，离心分离机可以分为过滤式、沉降式和分离式三种。
3.常用于水果榨汁的两种连续压榨机是：螺旋压榨机和带式压榨机。
4.食品加工厂常见过滤设备有：板框式压滤机、叶滤机、转筒式真空过滤机、转盘式真空过滤机等。
5.除了榨汁机和过滤机以外，另外三种典型的用于果蔬加工的分离机械设备是：粉尘分离设备、提取机械设备和膜分离机械设备。
1.卧篮式压榨机也称布赫榨汁机，关键部件是尼龙滤绳组合体。
其榨汁过程的主要步骤是：①装料、②压榨、③二次压榨、④排渣和⑤清洗。
2.金属探测器可探测磁性和非磁性金属，探测的难易程度与物体磁穿透性能和电导率有关。
典型金属探测器可以检测到直径大于2mm 的球形非磁性金属和所有直径 1.5mm 的球形磁性颗粒。
生物工程设备习题答案
生物工程设备习题集一. 单项选择题: (每题1分)1.目前啤酒厂的糖化锅中利用_____D____进行搅拌。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器B.螺旋浆式搅拌器C.醪液内二氧化碳的密度梯度D. 二折叶旋桨式搅拌器2.空气过滤系统中旋风分离器的作用是_____A____。
A.分离油雾和水滴B.分离全部杂菌C.分离二氧化碳D.分离部分杂菌3.好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前__C___，以确保安全。
A.应该安装截止阀B.应该安装安全阀C.应该安装止回阀D.不应该安任何阀门4.无论是种子罐或发酵罐，当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌，我们称为空罐灭菌，此时对灭菌温度和灭菌时间的要求是____C____，只有这样才既合理经济，又能杀灭设备中各死角残存的杂菌或芽孢。
A.高温瞬时(133℃，15秒钟)B.同实罐灭菌一样(115℃，8-15分钟)C.高温长时(127℃，45分钟)D.间歇灭菌(100℃，30分钟，连灭三次)5.机械轴封的动环的硬度比静环___B__。
动环的材料可用___________，静环最常用的材料是___________。
A.大，碳化钨钢，铸铁B.大，碳化钨钢，聚四氟乙烯C.小，聚四氟乙烯，不锈钢；D.小，聚四氟乙烯，碳化钨钢。
6.溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是____D_____。
A.物料进口处或出口处采用浮头管板B.蒸发器壳体应有膨胀圈C.物料在加热管内有足够的浓缩倍数，一般为七倍D.加热的蒸气与物料之间有足够的温度差，一般为20-35℃7.目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用_____C_____。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器B.螺旋浆式搅拌器C.无搅拌器D.锚式搅拌器8.空气过滤系统中空气加热器的作用是______B______。
A.对空气加热灭菌B.升高空气温度，以降低空气的相对湿度C.对空气加热，蒸发除去空气中的部分水份D.升高空气温度，杀灭不耐热的杂菌9.机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般____C____搅拌器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。
搅拌器直径计算
搅拌器的直径计算通常涉及到流体动力学和工程学的知识。
以下是一种常见的计算方法：
1. 确定搅拌器的类型：搅拌器有很多种类型，如涡轮式、桨叶式、磁力搅拌器等，不同类型的搅拌器其直径的计算方法可能会有所不同。
2. 确定搅拌器的转速：搅拌器的转速直接影响到搅拌效果，一般来说，转速越高，搅拌效果越好。
但是，转速过高可能会导致搅拌器过载，因此需要根据实际需要选择合适的转速。
3. 确定搅拌器的功率：搅拌器的功率主要取决于搅拌器的转速和直径。
一般来说，直径越大，需要的功率也越大。
4. 计算搅拌器的直径：根据搅拌器的功率和转速，可以计算出搅拌器的直径。
具体的计算公式为：D = (P / N) * K，其中D为搅拌器的直径，P为搅拌器的功率，N为搅拌器的转速，K为一个常数。
以上是一种常见的搅拌器直径的计算方法，具体的计算过程可能需要根据实际情况进行调整。
100M3机械搅拌通风式发酵罐
课程名称：机械搅拌通风式生物反应器 学生学院： 化学工艺与技术学院 生物工程0901 200922153035 桂文涛 杨忠华
专业班级： 学 号：
学生姓名： 指导教师：
2012 年10 月 14 日
目
录
设计任务书 ............................................
H=H0+2ha=9.0+2×0.95=10.9m 忽略搅拌器的体积，假设发酵液最高不超过筒体上端，则发酵罐内溶 液体积满足： V‘h= Va +
式h中为筒体部分发酵液的高度，h取ห้องสมุดไป่ตู้.75
则有h=7.07m< H0= 9 m
说明假设成立。
发酵液高度 Hf=h+ha=7.07+0.95=8.02m 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。罐体和封头都使用16MnR钢为材料，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。 2.1.2 壁厚计算 （1）筒体设计厚度δd 计算厚度计算式: δd =
V0=V公+V封
查阅文献《钢制压力容器用封头》（JB/T 4746-2002）标准，
当公称直径D=3600mm时，标准椭圆封头的曲面高度h=900mm，直边高 度 hb=50mm，总深度为ha=950mm，内表面积Af=14.6m²，容积 Vf=6.62m³ 罐筒身高 :H0 =
=8.5m,圆整到9m 此时:H0/D=9000mm/3600mm=2.5，与前面的假设符合， 故可认为D=3600mm是合适的. 实际发酵罐体积:V=π/4D²H0+2Vf=104.8m³ （2）封头规格 查《钢制压力容器用封头》（JB/T 4746-2002）标准，由发酵 罐工程内径可得封头规格如下： 公称直径 3.6m 曲面直度 度 0.90m 0.05m ㎡ 直边高 积 14．6 6． 62m³ 内表面 容积 罐体高度 H 和筒体 高度H0 筒体高度
不锈钢工业搅拌罐尺寸标准
不锈钢工业搅拌罐尺寸标准
不锈钢工业搅拌罐尺寸标准可以根据不同的应用和需求而有所不同。
下面是一些常见的尺寸标准参考：
- 容量：根据实际需求，不锈钢搅拌罐的容量可以有多种选择，通常从几升到几千升不等。
- 直径：不锈钢搅拌罐的直径一般在0.3米到3米左右，具体
尺寸会根据容量和需要进行调整。
- 高度：不锈钢搅拌罐的高度通常在0.5米到6米左右，也可
以根据具体需求调整。
- 接口尺寸：不锈钢搅拌罐上的进出料口和其他接口的尺寸也
会有一定的标准，常见的尺寸有1/2英寸、3/4英寸、1英寸等。
需要注意的是，以上只是一些常见的尺寸标准，具体的尺寸还需要根据生产厂家提供的设计和要求来确定。
不同的行业和应用对搅拌罐的尺寸和设计要求也有差异，因此在选择不锈钢搅拌罐尺寸时要根据具体情况进行评估和选择。
50M3机械搅拌通风发酵罐的设计说明书
设计50M3机械通风发酵罐，应用基因工程菌株发酵生产柠檬酸，产物是初级代谢产物，牛顿型流体，二级发酵。
发酵罐高径比为，生产场地为南方某地，蛇管冷却，初始水温：18C,出水温度26 C。
1.设计方案的拟定我设计的是一台50M机械搅拌通风发酵罐，发酵生产柠檬酸。
经查阅资料⑴，得知生产链霉素的菌种有黑曲霉、温氏曲霉、梨形毛霉、淡黄青霉、二歧拟青霉、棒曲霉、泡盛曲霉、芬曲霉、丁二烯酸曲霉、斋藤曲霉及宇佐美曲霉、绿色目霉、黑粉霉等，综合生产能力、菌种稳定性、传统经验等因素选择黑曲霉，该菌种最适发酵温度为30C, pH为2-3，培养基为蔗糖发酵培养基，主要由蔗糖、硝酸铵、盐酸和水合硫酸镁等所组成。
发酵罐主要由罐体、封头、冷却蛇管、搅拌装置、传动装置、轴封装置、人孔和其它的一些附件组成。
这次设计就是要对机械搅拌通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定，完成整个装备图，完成这次设计。
这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。
而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本视图和各种表达方式，有合理的选择比例，大小，和合理的安排幅面。
说明书就是要写清楚设计的思路和步骤，把整个设计的运算过程和相应的表格列明。
表1-1发酵罐主要设计条件步骤项目及代号参数及结果备注1发酵困种黑曲霉根据参考文献【1】选取2工作压力由工艺条件确定3设计压力由工艺条件确定4发酵温度30 C根据参考文献【1】选取5设计温度150 C由工艺条件确定由工艺条件确定6冷却方式蛇管冷却根据参考文献【1】选取7培养基蔗糖发酵培养基由工艺条件确定8工作pH2—3由工艺条件确定9设定pH32罐体几何尺寸的确定夹套反应釜的总体结构夹套反应釜主要由搅拌容器，搅拌装置，传动装置，轴封装置，支座，人孔，工艺接管和一些附件组成。
食品机械与设备第二版判断题
食品机械与设备第二版判断题第一篇：食品机械与设备第二版判断题1.食品加工机械设备多为成套设备。
错2.食品加工机械设备应当全由不锈钢制造。
3.所有不锈钢材料在任何场合均不生锈。
4.单端式自动洗瓶机主要用于新瓶的清洗。
5.目前滚筒清洗机的滚筒多采用大齿轮驱动。
错错错错6.鼓风式清洗机须与空气压缩机配合才能运行。
错7.振动磨在干法和湿法状态下均可工作。
对8.离心式切片机的刀片固定在回转叶轮上。
错9.蘑菇定向切片机的刀片为圆形。
对10.各种切丁机均对物料切割三次。
对11.绞肉机工作时只能使用一块格板和一件绞刀。
错12.绞肉机的生产能力由螺旋供料器决定，而与切刀的切割能力无关。
错13.斩拌机旋转剁刀的半径相同。
对14.斩拌机出料转盘既可以上下摆动，也可左右摆动。
错15.鱼鳞孔刀式破碎机适用于土豆破碎，但不适用于苹果破碎。
错16.齿刀式破碎机生产能力大，适合大型果汁厂使用。
对17.打浆机只能将水果打成浆，而不能去除其中的果皮果核。
错18.三道打浆机组从第I道到第III道打浆机的筛网孔径逐步减小。
对19.一般说来，物料的黏度越大，所需的搅拌器功率也越大。
对20.对稀液体物料进行搅拌的主要目的是为了获得均质的液体。
错21.搅拌罐的直径越大,搅拌器的直径越大，需要的搅拌功率越大。
对22.高压均质机的均质压力通常用手动方式进行调节。
错23.一般说来, 容器回转式混合器多为间歇式操作。
对24.水油混合式油炸设备的油炸温度一般不超过100℃。
错25.螺旋输送机和螺旋蒸煮机的螺旋对物料均有较强的挤压作用。
错26.高压均质机用的高压泵全是三柱塞泵。
错27.揉制面团只能用卧式捏合机。
错28.多管套管式热交换器适用于大颗粒物料的热处理。
对29.套管式热交换器一般不能方便地改变换热面积。
错30.微波加热、远红外加热、近红外加热是食品工业中三种常用的加热形式。
错31.对螺旋输送机来说，设备的输送能力随着螺旋转速的提高而增强。
错32.管程为偶数的列管式热交换器，管内流体的进出都在同一端封头。
机械搅拌器直径大小与罐径的比例
机械搅拌器直径大小与罐径的比例机械搅拌器直径大小与罐径的比例从机械搅拌器的功能可以知道，叶轮叶片的直径大小不是任意决定的，它可以影响叶轮的排出流量，也可以影响动力消耗，也就是可以影响向液体中输入能量的大小，说明叶轮的大小直接影响搅拌过程的进行。
如果叶轮的大小选择合理，就能供给搅拌过程所需要的动力，还能提供良好的流动状态，完成预期的操作。
叶轮叶片的大小一般以桨径的大小（所谓桨径是指叶轮回转时前端轨迹圆的直径）和叶轮的宽度来衡量。
桨径的选择与机械搅拌器的种类有关，与罐径的大小有关。
当搅拌罐中出现“圆柱状回转区”漩涡时，这个部分的混合很差，致使混合时间较长，不利于搅拌过程，所以一般都要设法缩小这个区域。
如果减小桨径就可以缩小“圆柱状回转区”的半径。
如果因为种种原因，不方便更改桨径，那么除了通过减小浆径来缩小“圆柱状回转区”外，还可以通过以下两种方法：安装搅拌器装置附件——挡板| 搅拌器的偏心式安装在低黏度液时，由于液体流动性好，能量传递较容易，所以不必担心由于桨径的减小会造成叶轮外围出现死区。
此时，只要叶轮的搅动液量范围够，就应将桨径取小些，以桨径与罐内径之比叫桨径罐径比d/D，一般桨式叶轮的d/D=0,35~0.8。
涡轮式叶轮的d/D一般为0.25~0.5。
桨式之所以将d/D的范围取大些,是因为它的转速较低，还常用在黏度较高的条件下。
考虑到具体的操作目的，还可将桨径尺寸选择更合理些。
例如对于液液分散操作时，为使轻相组分不致集中在轴的附近，要使罐的中心部分和四周部分的分散相能侧时分散，取d/D=1/3最合适，对气-液分散操作，也取d/D=1/3。
据认为在这个条件下．当动力消耗一定时，传质速率较大。
当固-液相悬浮操作时，为使罐底的固体颗粒易于搅起，对不同类型的罐底可取不同的桨径。
桨径罐径比分别为：平底圆罐d/D=0.45 -0.5，椭圆形底圆罐d/D=0.4，半球形底圆罐d/D=0.3。
对于特殊的液液乳化搅拌，为取得高的剪切能力，叶轮要高速同转，其桨径罐径比更小，一般为1/6~1/10。
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机械搅拌器直径大小与罐径的比例
从机械搅拌器的功能可以知道，叶轮叶片的直径大小不是任意决定的，它可以影响叶轮的排出流量，也可以影响动力消耗，也就是可以影响向液体中输入能量的大小，说明叶轮的大小直接影响搅拌过程的进行。
如果叶轮的大小选择合理，就能供给搅拌过程所需要的动力，还能提供良好的流动状态，完成预期的操作。
叶轮叶片的大小一般以桨径的大小（所谓桨径是指叶轮回转时前端轨迹圆的直径）和叶轮的宽度来衡量。
桨径的选择与机械搅拌器的种类有关，与罐径的大小有关。
当搅拌罐中出现“圆柱状回转区”漩涡时，这个部分的混合很差，致使混合时间较长，不利于搅拌过程，所以一般都要设法缩小这个区域。
如果减小桨径就可以缩小“圆柱状回转区”的半径。
如果因为种种原因，不方便更改桨径，那么除了通过减小浆径来缩小“圆柱状回转区”外，还可以通过以下两种方法：
安装搅拌器装置附件——挡板| 搅拌器的偏心式安装
在低黏度液时，由于液体流动性好，能量传递较容易，所以不必担心由于桨径的减小会造成叶轮外围出现死区。
此时，只要叶轮的搅动液量范围够，就应将桨径取小些，以桨径与罐内径之比叫桨径罐径比d/D，一般桨式叶轮的
d/D=0,35~0.8。
涡轮式叶轮的d/D一般为0.25~0.5。
桨式之所以将d/D的范围取大些,是因为它的转速较低，还常用在黏度较高的条件下。
考虑到具体的操作目的，还可将桨径尺寸选择更合理些。
例如对于液液分散操作时，为使轻相组分不致集中在轴的附近，要使罐的中心部分和四周部分的分散相能侧时分散，取
d/D=1/3最合适，对气-液分散操作，也取d/D=1/3。
据认为在这个条件下．当动
力消耗一定时，传质速率较大。
当固-液相悬浮操作时，为使罐底的固体颗粒易于搅起，对不同类型的罐底可取不同的桨径。
桨径罐径比分别为：平底圆罐
d/D=0.45 - 0.5，椭圆形底圆罐d/D=0.4，半球形底圆罐d/D=0.3。
对于特殊的液液乳化搅拌，为取得高的剪切能力，叶轮要高速同转，其桨径罐径比更小，一般为1/6~1/10。
在液体黏度很大，大到使流动进入层流状态时，轴附近的“圆柱状回转区”几乎变小到零，但因液体黏滞力很大，罐内易出现死区，所以桨径要取得很大，如采用锚式、框式及螺带式等，其d/D都在0.9以上。
推进式叶轮轴向流量大，体积循环能力强，一般桨径都不大，多取d=0,2-0.5其中以d/D=1/3为最常用。
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可将机械搅拌器根据转速区分为快速型与慢速型两类，它们的桨径罐径比不同。
以经常使用在过渡区与湍流区的为快速型，如涡轮式、推进式、鼠笼式与桨式等；以经常用在层流区的为慢速型，如螺带式、锚式、螺杆式等等。
对快速型搅拌器直径大小一般取2.0≤D/d≤8.0，即0.125≤d/D≤0.5；对慢速型的一般取1.04≤D/d≤2.0，即0.5≤d/D≤0.96。
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关于一个叶轮上叶片的数量，一般在桨式中常用双叶。
各种涡轮式的叶轮以6叶及8叶为多，最少的用3叶，最多有用16叶。
推进式有2叶、3叶和4叶，以3叶居多。
关于叶轮宽度的影响．可从机械搅拌器的动力消耗方面来分析。
可这样概括地说，在高黏度液体中，层流范围内动力消耗几乎和桨宽成正比，而在低黏度液
中，仅在叶轮宽度范围较小时，动力消耗随桨宽增加而增加，当桨宽大到一定范围以上，动力消耗就不再因桨宽增大而增大了。
这里介绍一些常用桨宽b的数据。
对涡轮式，在不互溶液-液中搅拌时，取d/D=1/3，叶片数=4，桨宽b=(0.05~0.1)D。
在气-液分散操作中，取d/D=1/3．则取（b/D）n=0.15~0.3。
桨式的b=（0.1~0.25）D。
锚式、框式及螺带式其桨宽
b=0.1D。
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关于机械搅拌器在搅拌轴上的安装层数，一般都是从叶轮的搅动范围来考虑的，液层过高则要考虑设置多层叶轮。
对于低黏度液体，如黏度小于5000mPa.s 时径流型叶轮可搅动罐内上下范围为桨径的4倍，所以对常用的液层降度H=D时，只要一层叶轮即可。
推进式叶轮一般也在粘度大于110mPa.s及液层深度H>4d时才取积层。
对于高黏度液体，当黏度达到50000mPa.s时，上下可搅动的液体范围但是桨径的1/2，所以这时必须增加机械搅拌器层数。
多层搅拌如下图。
快速型机械搅拌器一般在H>1.3D时设置多层机械搅拌器，且相邻搅拌器间距不小于叶轮直径d。
一般情况下，我们也可以利用螺带螺杆搅拌器来加强液体在上下方向的循环，但是如果液体高度过高，那么多层搅拌器就是首选了。
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机械搅拌器在圆形罐中心直立安装时，桨式与涡轮式下层叶轮离罐底面的高度C一般为桨径的1~1.5倍。
如果为了防止底部有沉淀，也可将叶轮放置低些，如离底高度C=D/10。
最上层叶轮高度离液面至少要有1,5d的深度，特别是不设挡板液面中心有下陷时更要注意。
搅拌器过于接近液面会目液面下陷而使叶轮外露。
推进式叶轮的C值一般也等于1/3液层深度。
为了防止底部沉淀的产生也可以安装底挡板，下面是底挡板相关内容：底挡板和指形挡板
推进式搅拌器在倾斜安装和侧面安装时，其安装尺寸参见图2-9。
按照此图上的数据安装，可不致使被搅拌的液体产生固定的旋涡，有利于混合过程。
上面介绍的这些几何关系都是一些最常用的。
如图2-10上的几何尺寸关系可称为涡轮式的标准型尺寸。
只有尺寸选择合理，才有可能良好地发挥机械搅拌器的功能，特别是高黏度液体的搅拌，其叶轮尺寸、安装尺寸尤其重要，应当慎
重选择。