200M3机械搅拌通风发酵罐
味精生产工艺过程(最新整理)
目录引言 1 1工艺流程的选择与确定 2 1.1工艺流程 21.2工艺流程的确定 22.设备的选择 3 2.1物料衡算 3 2.2设备参数 3 2.3大中型发酵罐技术参数对比 4 2.4设备数量 5 2.5设计结果 5结论 6参考文献 7附录一 8附录二 9引言味精是鲜味调味品类烹饪原料，以小麦、大豆等含蛋白质较多的原料经水解法制得或以淀粉为原料经发酵法加工而成的一种粉末状或结晶状的调味品，也可用甜菜、蜂蜜等通过化学合成制作。
味精生产工艺的流程是原料的预处理——淀粉水解糖制备——种子扩大培养——谷氨酸发酵——谷氨酸的提取——谷氨酸制取——味精成品加工味精生产的工艺设备有筛选机，浸泡桶，盘磨机，调浆桶，液化锅，配料桶，糖化桶。
关键词：淀粉水解味精发酵1工艺流程的选择与确定1.1工艺流程现在生产中谷氨酸发酵所用的发酵罐有机械搅拌通风的和非机械搅拌通风发酵罐1.2工艺设备的确定我们选用选用机械涡轮搅拌通风式发酵罐，发酵罐通气和搅拌的目的：供给微生物氧气，强化液体湍流，使气液固三相更好地接触，增加溶解氧，提高氧的利用率，促进微生物的传质作用，强化热交换。
特点：使用机械搅拌器使物料和空气混合，溶氧量高，有利于微生物的生长，但是需要较大的搅拌功率。
1.2.1味精生产工艺流程及需要的设备味精生产工艺流程是原料的预处理——淀粉水解糖制备——种子扩大培养——谷氨酸发酵——谷氨酸的提取——谷氨酸制取——味精成品加工。
1筛选机，2浸泡桶，3盘磨机，4调浆桶，5液化锅，6配料桶，7糖化桶，8配料桶，9联消塔，10中和桶，11沉淀池，12通风发酵罐1.2.2味精生产工艺的主要步骤⑴原料的预处理⑵淀粉水解糖制备⑶种子扩大培养⑷谷氨酸发酵⑸谷氨酸的提取⑹谷氨酸制取味精⑺味精成品加工2.设备的选择2．1物料衡算主要技术指标如表所述生产模式10000t/a温度30～32 ℃pH7.0～8.0生产周期48h2.2设备参数2.2.1工艺技术指标1.实际日产量50t。
年产6万吨味精厂谷氨酸机械搅拌通风发酵罐设计
生物工程与设备课程设计说明书年产6万吨味精厂谷氨酸生产机械搅拌通风发酵罐设计专业班级：生物工程作者学号：201106011158作者姓名：张晓勇指导老师：王君高王兰芝设计日期:2013年6月18日至2013年6月21日山东轻工业学院课程设计任务书食品与生物工程学院11 级生物工程专业学生张晓勇题目：年产6万吨味精厂谷氨酸生产机械搅拌通风发酵罐设计一、主要内容：1、物料恒算，计算发酵罐总容积；2、求发酵罐个数，取单罐公称容积200m3；3、公称容积200m3发酵罐设计（罐体尺寸、壁厚、搅拌器类型选择及尺寸设计、搅拌功率计算、搅拌轴直径计算、冷却面积计算与设计）二、基本要求1、编写计算设计说明书（有前言、设计参数、物料恒算、发酵罐工艺设计，设计体会）2、用CAD绘出发酵罐结构图。
三、设计参数1、糖酸转化率61%2、发酵产酸水平11%3、发酵周期32小时4、发酵罐充满系数为0.75、味精分子式187.13（C5H8NO4Na）.H2O6、谷氨酸分子式147.13(C5H9NO4)7、谷氨酸密度取1.553g/cm3 8、残还原糖0.8%，干菌体1.7%9、谷氨酸提取率97.5%。
10、谷氨酸生产味精精制率为125%11、空罐灭菌压力0.25MPa 12、年工作日安330天计算四、主要参考资料〔1〕郑裕国《生物工程设备》化学工业出版社2007〔2〕高孔荣《发酵设备》轻工业出版社1991.10〔3〕梁世中《生物工程设备》轻工业出版社2002.2〔4〕化工设备设计全书编辑委员会编《搅拌设备设计》上海科学技术出版社1985〔5〕吴思方《发酵工厂工艺设计概论》中国轻工业出版社2007（6）化工工艺设计手册（7）于令信《味精工业手册》（8）张克旭《氨基酸发酵工艺学》轻工业出版社完成期限：自2013年6月18 日至2012 年 6 月21日指导教师：王君高王兰芝教研室主任：一、计算设计说明书前言机械搅拌式发酵设备和技术在整个制药、生物产品的开发过程中起着特别重要的作用。
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。
100M3机械搅拌通风式发酵罐
=86.87(Nm) 抗弯断面模数W1： W1=
=1633(mm3)
式中, 表示搅拌桨叶的有效厚度； =7mm 弯曲应力 =
=53.2MPa< =170MPa 满足设计 2.2.3搅拌轴的设计： 搅拌轴的材料选择45 号钢，其力学性能如下表： 技术 条件 JB75585 界面 尺寸 mm ≤100 ＞ 100 δb MPa 588 588 δn MPa 294 284 δs % 15 15 αk J/cm2 39 HB [τ] MPa 30～ 40 A
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0.75
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 =
=
=2.1（MPa） [ ] 因此，设计符合要求。 2.2.4 轴承的设计 轴承的安装选用推力滑动轴承。取d1=130mm，因此选用代号为81226 的8000 型轴承，基本参数如下：
轴颈采用未淬火钢，轴承采用轴承合金。查机械设计手册知：
[p]=4～5（MPa），[pv]=1～2.5（MPa·m/s）。 P=
常温下做水压试验，δe=5.0mm，查机械化工手册上常温下 16MnR 的许 用应力为170MPa，屈服极限
机械通风搅拌发酵罐原理
机械通风搅拌发酵罐原理咱今儿就来唠唠这机械通风搅拌发酵罐的原理哈。
你瞧瞧，这发酵罐吧，就跟个大肚儿坛子似的，那模样，敦敦实实的，立在那厂房里头，看着就给人一种踏实的感觉。
它那身子骨啊，一般都是用不锈钢做的，亮锃锃的，在那灯光一照下，反着光呢，就好像在说：“嘿，咱这质量杠杠的！”咱先说说这通风的事儿哈。
你想啊，这发酵过程就跟人活着得喘气儿一样，也得有新鲜空气进去才行啊。
那通风系统就好比是发酵罐的肺，不停地往里头输送氧气呢。
这风啊，可不是随便呼呼就吹进去的，得通过专门的管道，就像一根根细细的气管儿，把空气均匀地送到发酵罐的各个角落。
那吹进去的风啊，就跟一阵轻柔的春风似的，慢慢地在罐子里散开，让里头的微生物们都能痛痛快快地呼吸。
再讲讲这搅拌。
这搅拌啊，就像家里和面似的，得把面和得均匀了，那发酵才能好啊。
在这发酵罐里头，有个大搅拌桨，那家伙长得就跟个大螺旋桨似的，在罐子里转得呼呼响。
这搅拌桨一转起来啊，那罐子里的液体就跟着翻腾起来了，就像烧开了的开水锅，咕噜咕噜直冒泡。
它这么一转一搅和，就把罐子里的微生物、营养物质啥的都给搅匀乎了，让它们能充分地接触，就跟大家都手拉手似的，一块儿好好发酵。
我跟你说啊，这通风和搅拌可是相辅相成的。
通风给微生物们送去了氧气，让它们有劲儿干活；搅拌呢，又让它们干活的环境更均匀、更舒服。
就好比一个人啊，既要有新鲜空气呼吸，又得有个宽敞舒服的地方待着，才能把活儿干好不是？这发酵罐里头的微生物啊，就跟一群勤劳的小蜜蜂似的，在这通风和搅拌的配合下，欢欢喜喜地开始干活。
它们把营养物质一点点地转化成我们想要的东西，那过程啊，就跟变魔术似的，神奇得很呐！有时候啊，看着这发酵罐在那有条不紊地工作着，我心里头就觉得特别踏实。
就盼着它能顺顺当当的，给咱生产出好东西来。
这机械通风搅拌发酵罐的原理啊，虽然听起来有点复杂，但是你要是琢磨透了，就会觉得它其实挺有意思的，就跟看一场精彩的小魔术表演似的，让人忍不住想多看几眼。
发酵罐简介(图)
发酵罐简介（图）进行微生物深层培养的设备统称发酵罐。
一个优良的发酵装置应具有严密的结构，良好的液体混和性能，较高的传质、传热速率，同时还应具有配套而又可靠的检测及控制仪表。
由于微生物有好氧与厌氧之分，所以其培养装置也相应地分为好氧发酵设备与厌氧发酵设备。
对于好氧微生物，发酵罐通常采用通气和搅拌来增加氧的溶解，以满足其代谢需要。
根据搅拌方式的不同，好氧发酵设备又可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐。
机械搅拌式发酵罐机械搅拌式发酵罐是发酵工厂常用类型之一。
它是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促进氧的溶解，以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需的溶解氧。
比较典型的是通用式发酵罐和自吸式发酵罐。
通用式发酵罐通用式发酵罐是指既具有机械搅拌又有压缩空气分布装置的发酵罐。
由于这种型式的罐是目前大多数发酵工厂最常用的，所以称为“通用式”。
其容积可自2 0L～200m3，有的甚至可500m3。
自吸式发酵罐自吸式发酵罐罐体的结构大致上与通用式发酵罐相同，主要区别在大搅拌器的形状和结构不同。
自吸式发酵罐使用的是带中央吸气口的搅拌器。
搅拌器由从罐底向上伸人的主轴带动，叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体使其背侧形成真空，于是将罐外空气通过搅拌器中心的吸气管而吸人罐内，吸人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。
空气吸人管通常用一端面轴封与叶轮连接，确保不漏气。
通风搅拌式发酵罐在通风搅拌式发酵罐中，通风的目的不仅是供给微生物所需要的氧，同时还利用通人发酵罐的空气，代替搅拌器使发酵液均匀混合。
常用的有循环式通风发酵罐和高位塔式发酵罐。
循环式通风发酵罐系利用空气的动力使液体在循环管中上升，并沿着一定路线进行循环，所以这种发酵罐也叫空气带升式发酵罐或简称带升式发酵罐。
带升式发酵罐有内循环和外循环两种，循环管有单根的也有多根的。
与通用式发酵罐相比，它具有以下优点：①发酵罐内没有搅拌装置，结构简单，清洗方便，加厂容易；②由于取消了搅拌川的电机，而通风量与通用式发酵罐人致相等，所以动力消耗有很大降低。
200M3机械搅拌通风发酵罐
1 设计方案的拟定我设计的是一台200M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产有机酸。
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）、反应器用途用于有机酸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/ml.min.atm发酵罐6-9×10-6molO2/ml.min.atm⑤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。
（4）、设计压力罐内0.4MPa；夹套0.25 MPa发酵罐主要由罐体和冷却列管，以及搅拌装置，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200M 3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。
200M3机械搅拌通风发酵罐(优选.)
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1 设计方案的拟定我设计的是一台200M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产有机酸。
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）、反应器用途用于有机酸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.m3/ml.min.atm④溶氧系数：种子罐5-7×10-6molO2/ml.min.atm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。
（4）、设计压力罐内0.4MPa；夹套0.25 MPa发酵罐主要由罐体和冷却列管，以及搅拌装置，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200M3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。
发酵与酿造的主要设备介绍
• 批发罐的主要优点是污染杂菌的比例小，操作
灵活性强，可用来进行几种不同产品的生产。 其缺点是发酵罐的非生产停留时间所占比重大 ，非稳态工艺过程的设计和操作困难。 连续发 酵的主要的优点是可连续运行几个月的时间， 非生产时间很短；缺点是容易染菌，它适用于 不易染菌的产品如丙酮、丁醇、酒精、啤酒发 酵等。连续发酵还有以下一些优点：
锤刀对物料进行冲击粉碎，广泛用于各种中 等硬度物料的中碎与细碎作业。由于各种脆 性物料的抗冲击性较差。因此，这种粉碎机 特别适用于脆性物料。
图3-1锤式粉碎机 筛网 2.轴 3.锤刀 4.冲击板 5.机壳
• 锤式粉碎机如图3-1，主轴上有钢质圆盘或方盘
转子，盘上装有可拆换的锤刀。锤刀可以自由 摆动。当主轴经800～2500r/min在密封的机壳 内旋转时，刀片在各个不同的位置上，能够以 很大的冲击力将物料粉碎。加入到粉碎机中的 物料，首先与锯齿形的冲击板撞击，已经被粉 碎的物料，通过机壳上的格栅网孔排出。未被 粉碎的物料，被筛网阻截，再次受锤力冲击粉 碎。如遇有坚硬不能粉碎的物料，由于锤刀是 活动地悬挂在盘上，可以摇动而让开，可避免 损伤机器，当然锤刀要受到较大的磨损，甚至 损坏筛网。如遇有坚硬的物料，可再次或多次 冲击粉碎。粉碎的物料，连续穿过机内的筛网 排出。为了避免堵塞，除将筛网孔做成上小下 大的锥形孔外，被粉碎的物料含水量不应超过 10%～15%。
发酵与酿造的主要设备 介绍
2024年2月1日星期四
一、原料处理设备
• (一)原料粉碎设备 • 在发酵与酿造过程中，为了加速蒸煮、糖化、
发酵的反应速度，对于使用的固体原料，常需 将其粉碎。使大块固体物料破碎成小块物料的 操作，通常称为粉碎，而使小块物料进一步粉 碎为粉末状物料，则称为磨碎或研磨。
第四章 通风发酵设备1机械搅拌通风发酵罐
4.1 机械搅拌通风发酵罐
1－弹簧； 2－动环； 3－堆焊硬质合金； 4－静环； 5－“O”形圈
图4-4 端面机械轴封
4.1 机械搅拌通风发酵罐
端面机械轴封的优点是：（1）清洁；（2）密封可靠， 在一个较长的使用周期中，不会泄漏或很少泄漏；（3）无死 角，可以防止杂菌感染；（4）使用寿命长，质量好的可用 2～5年不需要维修；（5）摩擦功率耗损小；（6）轴或轴套 不受磨损；（7）对轴的精度和光洁度要求不很严格，对轴的 震动敏感性小。缺点是：结构比较复杂，装拆不便，对动环 和静环的表面光洁度及平直度要求高。
图4-1 机械搅拌通风发酵罐结构
4.1 机械搅拌通风发酵罐
下面对此类型发酵罐的主要部件加以说明。 1．罐体 罐体由罐身、罐顶、罐底组成，罐身为圆柱体，中大型 发酵罐罐顶、罐底和小型发酵罐罐底多采用椭圆形或碟形封 头通过焊接和罐身连接，而小型发酵罐罐顶却多采用平板盖 和罐身用法兰连接。罐顶装设视镜及灯镜、进料管、补料管、 排气管、接种管、压力表接管和快开手孔或快开人孔。罐身 上设有冷却水进出管、进空气管、温度计和检测仪表接口管。 取样管可装在罐侧或罐顶，视操作方便而定。
4.1 机械搅拌通风发酵罐
（a）旋风离心式； （b）叶轮离心式
图4-6 离心式消泡器
4.1 机械搅拌通风发酵罐
7．换热装置 （1）夹套式换热装置 这种装置多用于容积较小的发 酵罐或种子罐，夹套高度比静止液面稍高。优点为结构简单， 加工容易，罐内无冷却设备，死角少，容易清洗灭菌。 （2）竖式蛇管换热装置 这种装置的蛇管分组安装于发酵 罐内，有四组、六组或八组不等。该装置的优点是：冷却水 在管内的流速大，传热系数高，约为1200～1800 kJ／ （m2·h·℃），若管壁较薄，冷却水流速较大时，传热系 数可达4200 kJ／（m2·h·℃）。这种冷却装置适用于冷却 用水温度较低的地区，水的用量较少。
机械搅拌通气发酵罐PPT课件
搅拌功率
PFAF
A
F/A：施加液体内的剪切应力 ω：液体的平均流速 ωA：搅拌器对液体的翻动量 F：搅拌器施加于液体的力 A：叶片的面积
搅拌技术
〔1〕：不变速搅拌技术 〔2〕：变速搅拌技术
〔四〕挡板
1：防止搅拌器运转时发酵液产生旋涡 2：全挡板条件
到达消除液面旋涡的最低条件，在一定的转速下面增加罐内附件而轴功率保 持不变。满足全挡板条件的挡板数和宽度可以由下式来计算。
一：发酵罐的分类
〔一〕通风发酵罐 1：机械搅拌通气发酵罐 2：机械搅拌自吸式发酵罐 3：气升式发酵罐 4：喷射自吸式发酵罐
〔二〕厌氧发酵罐
二：机械搅拌通气发酵罐
〔一〕：结构特点 机械搅拌通气发酵罐的主要部件包括罐体、搅拌器、轴封、消泡器、联轴器、空气 分布器、挡板、冷却装置
〔二〕：罐体
1：结构和材料
2：罐体的参数
〔1〕容积 〔2〕高径比 〔3〕罐壁厚度
S 式中：S:受内压的罐壁厚度
PD C
P:罐表压 ，kg/cm2 230 [ ] P
D:罐C<10时，C=3mm
[σ]：许用应力，σ/n，35kg/mm2，n=4〔t<250℃〕
S2 P4 D 1 0 1P D H H C
式中：S:受外压的罐壁厚度 P:外受压力，kg/cm2 α：系数 H:圆筒高度，mm
〔三〕：搅拌器和搅拌轴
目的:〔1〕打碎空气气泡 〔2〕使发酵液充分混合
〔三〕：搅拌器和搅拌轴
〔1〕平叶搅拌器 〔2〕弯叶搅拌器 〔3〕箭叶搅拌器
叶片形状对搅拌的影响
〔1〕粉碎气泡：平叶>弯叶>箭叶 〔2〕翻动流体：箭叶>弯叶>平叶
〔1〕：径向流搅拌器
大型保温冷却发酵罐参数
大型保温冷却发酵罐参数大型保温冷却发酵罐是一种广泛应用于食品、制药、化学工业等领域的设备，用于发酵过程中的保温和冷却。
下面将介绍该设备的一些基本参数，以供参考。
1. 容积：大型保温冷却发酵罐的容积通常在10立方米到200立方米之间，可以根据实际需要进行定制。
容积的选择需要考虑到发酵物的生产规模、发酵时间以及设备的占地面积等因素。
2. 材质：保温冷却发酵罐通常采用不锈钢材质，因其具有良好的耐腐蚀性和易于清洁的特点。
不锈钢的选择需要考虑到发酵物的特性以及生产过程中可能出现的化学反应和杂质等因素。
3. 外形：保温冷却发酵罐通常为立式结构，具有圆柱形的外形，底部为圆锥形。
这种结构有利于发酵物在罐内的均匀混合和流动，提高发酵效果，并且方便于排出罐内的产物。
4. 温度控制：发酵过程中的温度控制十分重要，保温冷却发酵罐通常配备有温度控制系统。
该系统可以监测罐内的温度，并根据设定的发酵参数自动调节供热和冷却装置的工作状态，从而实现发酵温度的精确控制。
5. 搅拌方式：保温冷却发酵罐内通常配备有搅拌装置。
搅拌方式可以有多种选择，如机械搅拌、液位槽方式等。
搅拌装置的设计需要考虑到发酵物的特性及流体力学性质，以保证物料的均匀混合和流动。
6. 冷却方式：保温冷却发酵罐中的冷却通常通过冷却介质的循环来实现。
冷却可以采用水冷却、蒸汽冷却、制冷剂循环等方式。
冷却介质的选择需要根据发酵物的特性、温度控制要求和生产成本等因素综合考虑。
7. 保温材料：保温冷却发酵罐通常需要具备良好的保温效果，以确保发酵过程中的温度稳定。
常见的保温材料有岩棉、聚氨酯等。
保温材料的选择需要考虑到保温效果、耐高温性以及对罐内产品的安全性要求。
8. 排气系统：发酵过程中会产生大量的气体，保温冷却发酵罐需要配备合适的排气系统。
排气系统可以采用静态排气、动态排气或一定压力下的排气方式。
排气系统的设计需要考虑到罐内气体的产生速度和排气效率等因素。
总结起来，大型保温冷却发酵罐的参数包括容积、材质、外形、温度控制、搅拌方式、冷却方式、保温材料和排气系统等。
通用式发酵罐
第一章发酵车间设备得选型一，酵罐得设计谷氨酸发酵属于好氧型发酵,因此均用机械搅拌通风发酵罐进行生产。
现在主要根据设计工厂得年产量以及工艺计算,考虑到生产管理操作占地面积以及后续工程得配套方面,并通过对功率消耗利用率得分析。
本设计采用公称容积200立方米带有机械通风式发酵罐。
⑴,发酵罐型得设计1, 罐直径D 选高径比1:2 即 D/H = 1/2由 2 H=2D 取D=5m 则 V=196、25m32,封头发酵罐得封头有碟型与椭圆型两种。
椭圆型封头中得曲率半径变化就是连续得,其中应力就是均匀得,因而在同样条件下,椭圆型封头产生得应力比碟型小,但制造困难。
综合考虑本设计采用碟型封头。
由《化工设备机械设计基础》,得:D=5000mm h1=1240mm h2=60mmM=1、0748D2=26、87m2 V=0、1227 D3 =15、34m3 ⑴,发酵罐得容积:①公称容积指圆柱部分与底料容积之与V公称= V+ V=196、25+15、34=211、59 m3②罐得总容积V总= V+2 V=226、93 m3③罐得容积装料系数0、773V= 0、773V总=175、42 m3⑵高度①罐体高度h= H+=10000+=12600 mm=12、6 m②圆筒高度 H=10 m⑶表面积①圆柱得内表面积 M1==3、14=157 m2②罐得总表面积M=210、74 m23,罐壁厚得设计发酵罐在使用过程中,其内部承受一定得压力,如灭菌蒸汽压力,运转时得保压,搅拌时得震动及装液负荷等,同时考虑到各接管口得影响罐体应有一定得强度。
现取在过程中承受得最大压力0、4Mpa(表压)作为设计压力。
⑴罐圆柱体部分壁厚,可有下式计算其中:Pc :罐压 Di :罐径 :许用应力 :焊缝系数、=16 mm⑵封头壁厚标准碟型封头,参考《化工设备机械设计基础》第201页4,支座大型发酵罐由于重量大以及要求运转稳定,故采用裙式支座直接装在基础上。
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。
200立方米的青霉素丝状菌机械通风搅拌发酵罐说明书
200立方米的青霉素丝状菌机械通风搅拌发酵罐说明书摘要：1.青霉素丝状菌机械通风搅拌发酵罐简介2.发酵罐的规格和容量3.机械通风搅拌发酵罐的工作原理4.发酵罐的操作流程5.发酵罐的维护保养6.安全注意事项正文：一、青霉素丝状菌机械通风搅拌发酵罐简介青霉素丝状菌机械通风搅拌发酵罐是一种用于生产青霉素的设备，通过机械通风和搅拌的方式，为青霉素丝状菌提供良好的生长环境，以提高青霉素的产量和品质。
二、发酵罐的规格和容量本设备为200 立方米的青霉素丝状菌机械通风搅拌发酵罐，具有较大的发酵空间，可满足大规模生产的需求。
三、机械通风搅拌发酵罐的工作原理机械通风搅拌发酵罐通过机械通风系统将新鲜空气引入发酵罐内，以满足青霉素丝状菌生长所需的氧气。
同时，搅拌器在罐内不断搅拌，使青霉素丝状菌与培养基充分接触，促进营养物质的利用和代谢产物的排出。
四、发酵罐的操作流程1.准备阶段：检查设备是否完好，准备所需的培养基和青霉素丝状菌种。
2.加料阶段：将培养基加入发酵罐，然后加入青霉素丝状菌种，搅拌均匀。
3.发酵阶段：启动机械通风和搅拌系统，控制发酵过程中的温度、pH 值和通气量等参数。
4.监控阶段：定期取样检测青霉素产量和品质，调整发酵参数。
5.收获阶段：发酵完成后，停止通风和搅拌，将发酵液进行后续处理，提取青霉素。
五、发酵罐的维护保养1.定期检查设备运行状况，发现异常及时处理。
2.清洗发酵罐时，应使用无菌的清洗剂，避免污染。
3.定期更换搅拌器和通风系统的易损件。
4.保持工作环境的整洁和卫生。
六、安全注意事项1.操作设备时，应穿戴好劳动保护用品，防止意外伤害。
2.严禁在设备运行时进行检修和清洁。
3.发酵过程中，注意观察发酵罐内压力变化，防止压力过高导致事故。
工业发酵设备 机械搅拌通风发酵罐
6.2.1 机械搅拌通风发酵罐
（4）消泡器 作用：是将泡沫打破。 形式：锯齿形、梳状式及孔板式。 消泡器的长度约为罐径的0.65倍。 （5）联轴器及轴承 联轴器作用：大型发酵罐搅拌轴较长， 常分为2～3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。 轴承：为了减少震动，中型发酵罐装 有底轴承，大型发酵罐装有中间轴承。
6.2.1 机械搅拌通风发酵罐
二、发酵罐的基本组成与结构
基本组成：
① 罐体部分
机
罐体、进料口、接种口、排
械
料口、安全阀等
搅 拌
② 搅拌系统
通
电机、减速装置、搅拌轴、
风 发
轴封、挡板、连轴器、轴承
酵
③ 控制系统
罐 的
冷却管/夹套、空气进管、空
结
气分布器、空气出口、补料
构 图
口（营养、酸碱、消泡剂、
消泡器、取样口等）
②竖式蛇管换热装置：容积5 m3 以上的发酵罐，安装于发酵罐内， 四组、六组或八组不等 优点：水流速大，传热系数高， 用水量少。 缺点：弯曲位置容易蚀穿
③竖式列管换热装置 ：大型发酵 罐，以列管形式分组对称装于发 酵罐内。 优点：加工方便，可代替挡板的 作用 缺点：传热系数较蛇管低，用水 量较大
6.2.1 机械搅拌通风发酵罐
（2）搅拌器
作用--混合和传质 ①气泡与发酵液充分混合，提高 溶氧速率; ② 使细胞悬浮分散于发酵体系 中; ③ 强化传热过程。
形式：有轴向式（桨叶式、螺旋桨式）和径向式（涡轮式）两种
6.2.1 机械搅拌通风发酵罐
（3）挡板
作用：改变液流的方向，由径向流改 为轴向流，促使液体剧烈翻动，增加 溶解氧。
发酵罐第一节机械搅拌通风发酵罐
• 端面轴封——靠弹性元件（弹簧、波纹管等 ）的压力使垂直于轴线的动环和静环表面紧 密地相互贴合，并作相对转动而达到密封。
• 优点：
① 清洁； ② 密封可靠，使用时间较长，不会泄漏； ③ 无死角，可防止杂菌污染； ④ 寿命长，质量好的2～5年不需修理； ⑤ 摩擦功率耗损小； ⑥ 轴或轴套不受磨损； ⑦ 对轴的震动敏感性小。
• 对于大型发酵罐以及液体深度 HL较高的，可安装三组或三组 以上的搅拌桨叶。
• 最下面一组搅拌器与风管出口 较接近为好，与罐底的距离C一 般等于搅拌器直径Di，不宜小 于0.8Di，否则会影响液体的循 环。
发酵罐第一节机械搅拌通风发酵罐
（二）搅拌器
• 搅拌器的作用：
–打碎气泡，使空气与溶液均匀接触，使氧溶解于发 酵液中；
第五章 发酵罐
第一节 机械搅拌通风发酵罐 第二节 其他类型发酵罐 第三节 厌氧发酵设备
发酵罐第一节机械搅拌通风发酵罐
第一节 机械搅拌通风发酵罐
一、设计要求
（一）基本要求
1. 发酵罐应具有适宜的径高比。径高比一般为1.7-4 倍左右，越悬殊，氧的利用率较高，发酵效率越 高。
2. 因用到高压蒸汽灭菌，发酵罐应有一定的耐压能 力。
215.0
二、发酵罐主体结构
• 罐体 • 搅拌器和挡板 • 消泡器 • 联轴器及轴承 • 变速装置 • 空气分布装置 • 轴封 • 冷却装置
发酵罐第一节机械搅拌通风发酵罐
（一）罐体
• 罐体由圆柱体或碟形封头焊接而成，材料为碳钢或不锈钢， 大型发酵罐可用衬不锈钢或复合钢板制成，衬里不锈钢厚度 为2～3 mm。
• 缺点：
– 结构比填料密封复杂，装拆不便； – 对动环及静环的表面光洁度及平直度要求高。
200M3机械搅拌通风式发酵罐(生物1002 蔡献忠)
课程设计课程名称：机械搅拌通风式生物反应器学生学院：生命科学与工程学院专业班级：生物工程1002学生姓名：蔡献忠陈晗程祥高建军王超指导教师：黎先发2013 年6月10 日目录设计任务书 ............................................设计方案的分析和拟定..................................................工艺设计...................................................1.反应器的总体结构设计...........................................2. 设备结构部件设计.........................................2.1罐体的设计.........................................2.2 搅拌装置设计.......................................2.3零部件..............................................2.4传热面积及冷却水用量的计算..............................2.5冷却装置....................................2.6 密封装置的选型设计....................................200m3 机械搅拌通风式生物反应器设计任务书设计者姓名：学号：班级：指导老师：日期：设计内容：1.设计一套机械搅拌通风式生物反应器。
2.设计参数和技术特征指标序号名称指标1 工作压力罐内≤0.2MPa夹套内≤0.3MPa2 工作温度罐内≤121℃夹套内＜150℃3 工作介质罐内轻微腐蚀性物料夹套内蒸汽4 公称容积（m3）2005 传热面积（m2）2106 搅拌器型式混合7 搅拌器转速（/rmp）1208 搅拌轴功率125Kw9 罐体材料16MnR10 其他四块挡板，满足全挡板条件200m3机械搅拌通风式生物反应器课程设计说明书正文一：设计方案的分析和拟定设计的发酵罐公称容积为。
机械搅拌通风发酵罐的设计
机械搅拌通风发酵罐的设计机械搅拌通风发酵罐是一种用于发酵有机物质的设备。
它又被称为机械通风式发酵罐，常用于有机肥料生产、沼气发酵、生物质能源发酵等领域。
设计一台高效的机械搅拌通风发酵罐需要考虑以下因素：1. 设计容积机械搅拌通风发酵罐的设计容积需要考虑到原料预处理后的固态密度，发酵过程中的充分膨胀及发酵物料的密实度。
通常，机械搅拌通风发酵罐设计的容积应该在15~100m3之间。
2. 结构设计机械搅拌通风发酵罐的结构设计需要考虑到其承受能力、外部环境的要求以及运输的方便性。
常用的材料有钢材、玻璃钢、混凝土等，强度越高的材料越适合用于制作机械搅拌通风发酵罐。
另外，罐体需要具有重量轻、强度高、隔热性好、抗腐蚀和易清洗等特点。
3. 搅拌系统设计机械搅拌通风发酵罐的搅拌系统需要具有均匀、高效、节能等特点。
常用的搅拌方法有机械式搅拌和气力式搅拌，其中机械式搅拌通常是通过叶轮或圆盘搅拌器进行搅拌，气力式搅拌则是通过喷射压缩空气来实现搅拌。
搅拌器应避免对发酵物料的损害，杜绝沉淀现象，同时要保证罐内发酵物料的均匀性。
机械搅拌通风发酵罐的通风系统设计应考虑到通风量、风机的型号和数量、排气要求等因素。
罐内氧气的供应和二氧化碳的排放是保证酵素的正常活动和防止罐体产生过高压力的重要手段。
通风系统应该灵活，能够随时调整通风量大小以适应发酵过程中不同的需求。
机械搅拌通风发酵罐的控制系统设计应考虑到参数监测、温度控制、气气体控制等方面。
为了保证罐内发酵物料的均匀性和质量，应安装相应的检测仪器并设定最优参数。
同时，为了保证工作效率和生产安全，控制系统还应能够实现远程监控和故障自诊断及报警等功能。
机械搅拌通风发酵罐的设计需要从多个角度出发，并针对具体应用领域进行优化。
在实际生产应用中，还需要根据特定的发酵物料和生产工艺进行相应的调整和优化，提高发酵效率和生产质量。
机械搅拌通气发酵罐原理
机械搅拌通气发酵罐原理在咱们的日常生活中，发酵这一过程简直就是个神奇的魔法。
想象一下，把一些简单的原料放在一个大罐子里，没过多久，竟然能变成美味的酸奶、啤酒或者面包，这可不是胡说八道。
而机械搅拌通气发酵罐就是实现这一切的超级英雄，听起来有点复杂，其实它背后的原理挺简单的。
它就像厨房里的大厨，用搅拌器把食材混合得更均匀，再加上通气的功能，提供给那些小微生物们充足的氧气。
咱们知道，发酵可离不开这些小家伙，它们就像勤劳的小蜜蜂，忙着把糖分转化为气体和酒精，结果就变成了我们爱吃的美味。
说到搅拌，这个过程可得讲究技巧。
搅拌得太快，反而把原料搞得一团糟，没啥效果；太慢呢，又容易让小微生物们懒得动弹，哎呀，真是让人捉急。
所以，发酵罐里可有一套讲究的“舞蹈”，机械搅拌就像是在带领这些小家伙们翩翩起舞，大家配合得当，发酵过程就会事半功倍。
这时候，发酵罐就像一个精心安排的舞台，所有的角色都在这个空间里找到自己的位置，进行各自的表演，最后大团圆，形成了美味的产品。
再说通气，发酵的关键在于氧气。
这就像是给那些小微生物们加了个满满的能量饮料，嘿！它们就开始嗨起来了。
通气的功能确保罐内的气体流通良好，确保这些小生命能够自由地呼吸。
你可以想象一下，如果没有足够的氧气，那这些小家伙就会像被闷坏的金鱼，整天无精打采，发酵的速度那叫一个慢。
这个时候，发酵罐的通气系统就显得尤为重要，保持空气的新鲜和流动，真是发酵过程中的“氧气供应商”。
在实际操作中，机械搅拌通气发酵罐的设计也很有趣。
想象一下，一个大大的金属罐子，上面还有各种管道和阀门，像个神秘的科学仪器。
我们可以通过调节搅拌速度和通气量，来实现对发酵的精准控制。
要是发酵得太快，可能就会产生一些不太好闻的气味，嘿，谁都不想吃到那种东西，对吧？所以，调节这些参数就像是在玩一个复杂的游戏，需要一点经验和技巧，才可以达到最终的完美效果。
此外，咱们还得关注温度和时间。
发酵的温度就像春天的阳光，温暖而不燥，太热了可能把小微生物给烤坏了，太冷了又让它们进入冬眠。
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1 设计方案的拟定我设计的是一台200M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产有机酸。
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）、反应器用途用于有机酸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/ml.min.atm发酵罐6-9×10-6molO2/ml.min.atm⑤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。
（4）、设计压力罐内0.4MPa；夹套0.25 MPa发酵罐主要由罐体和冷却列管，以及搅拌装置，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200M 3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視图，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表-发酵罐主要设计条件项目及代号 参数及结果 备注 发酵产品 有机酸工作压力 0.4MPa 由任务书确定 设计压力0.4MPa 由任务书确定 发酵温度（工作温度） 33℃ 根据任务书选取 设计温度 150℃ 由工艺条件确定 冷却方式 列管冷却由工艺条件确定 发酵液密度 3/1080m Kg =ρ由工艺条件确定 发酵液黏度23/100.2m s N •⨯=-μ由工艺条件确定2 罐体几何尺寸的确定2.1发酵反应釜的总体结构发酵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。
搅拌容器分罐体和夹套两部分，主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其形式通常由工艺设计而定；传动装置是为为带动搅拌装置设置的，主要由电机，减速器，联轴器和传动轴等组成；轴封装置为动密封，一般采用机械密封或填料密封；它们与支座，人孔，工艺接管等附件一起，构成完整的发酵反应釜。
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=4，则H=4D ； 初步设计：设计条件给出的是发酵罐的公称体积（200M 3） 公称体积V －－罐的筒身（圆柱）体积和底封头体积之和 全体积V 0－－公称体积和上封头体积之和封头体积 ()214h )6b V D D π=+封（()23040.15V D H D π=+ （近似公式）假设H L /D=3.9，根据设计条件发酵罐的公称体积为200M 3由公称体积的近似公式()23040.15V D H D π=+可以计算出 罐体直径D=3964mm ， 罐体总高度H=4D=4×3964=15855mm ，查阅文献【2】 ，当公称直径Dn=4000mm 时，标准椭圆封头的曲面高度h a =1000mm ，直边高度h b=50mm ，总深度为H f =h a +h b ，内表面积A f =17.9㎡，容积V f =9.02m ³， 可得罐筒身高，H L =H-2H f =15855-2×1050=13755mm 则此时43875.3400013755D H L ==，与前面的假设不相近， 又设H L /D=3.4，所以()23040.15V D H D π=+，则可知，D=4306mm ，圆整取D=4140mm ， H=4D=4×4140=16560mm ，H L =H-2H f =16560-2×1050=14460mm ，49.3414014460D H L ==，与前面的假设相近 故可认为D=4140mm 是合适的 发酵罐的全体积 由V=(π/4)D ²H L +2V f ，得V=207.4m ³≈210 m ³ 搅拌叶直径:D i /D=1/3， D i =4140/3=1380mm 搅拌叶间距S= D i =1380mm底搅拌叶至底封头高度C= D i =1380mm3 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。
因有机酸是偏酸性（pH 值为4.5），对罐体不会有太大腐蚀，所以罐体和封头都使用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。
3.2 罐体壁厚[]C ppDS +-Φ=σ2其中C 为壁厚附加量 C =C 1+C 2+C 3C 1-钢板负偏差，其范围为0.13-1.3，取C 1=1mm C 2-为腐蚀裕量，单面腐蚀取1mm ，双面腐蚀取2mmC 3-加工减薄量，对冷加工C 3=0，热加工封头C 3=S 0×10%；取C 3=0，代入上式 C=1+2+0=3mmmm mm S 101.934.08.0170241404.01，圆整取=+-⨯⨯⨯=D －罐体直径（mm ） p －耐受压强 (取0.4MPa) φ － 焊缝系数，双面焊取0.8[σ ]－设计温度下的许用应力（kgf/c 2m ）（16MnR 钢焊接压力容器许用应力为150℃，170MPa ） C －腐蚀裕度选用10mm 的16MnR 钢板制作查附表17知，D=4.14m ，S 1=10mm ，H=16.56m 每米筒重988㎏，M 筒=988×16.56=16361.28㎏3.3 封头壁厚计算[]mm C pDy S 1738.017023.241404.022=+⨯⨯⨯⨯=+Φ=σ，圆整取S 2=18mm D －罐体直径（mm ） p －耐受压强 (取0.4MPa) y －开孔系数，取2.3 φ－ 焊缝系数，双面焊取0.8[σ ] －设计温度下的许用应力（16MnR 钢焊接压力容器许用应力为150℃，170MPa ） 选取18mm 的16MnR 钢板制作3.4 搅拌器采用涡轮式搅拌器，选择搅拌器种类 和搅拌器层数，根据d 确定h 和b 的值 尺寸：六平叶涡轮式搅拌器已标准化， 称为标准型搅拌器；搅动液体的循环 量大，搅拌功率消耗也大；查阅文献[2]可知200m ³发酵罐采用6-6-6弯叶式搅拌叶 搅拌叶轮直径D i =1380mm ，盘径d i =0.75D i =0.75×1380=1035mm ， D i /L=4,则叶长L= D i /4=1380/4=345mm 叶宽B= D i /5=1380/5=276mm3.5人孔和视镜人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。
本次设计只设置了1个人孔，标准号为： 人孔RF Ⅱ（R ·G ）450-0.6 HG21522-1995，公称直径450，开在顶封头上，位于左边轴线离中心轴750mm 处视镜用于观察发酵罐内部的情况。
本次设计只设置了2视镜，直径为DN80，开在顶封头上，位于前后轴线离中心轴750mm 处，标记为视镜Ⅱ PN1.0 DN80 HGJ501-86-173.6接口管以进料口为例计算，设发酵醪液流速为1/v m s =，2h 排尽。
发酵罐装料液体积：V 1 =210×0.75=157.53m 物料体积流量Q=V 1/2=157.5/2×3600=0.022m ³/s ， 则进料管截面积F=Q/V=0.022/1=0.022㎡， 又20.785F d =， 得mm mm d 17017.0785.0022.0===， 取无缝钢管，查阅资料，平焊钢管法兰GB8163-87，取公称直径170mm ，φ180×5mm 。
以排气管为例计算如下：若压缩空气在0.4MPa 以下，支管气速为20~25m/s ，标准通风比为0.2~0.4vvm ，为常温下20℃，0.1Mpa 下的情况，要这算为0.4Mpa ，33℃下。
通风量Q 1取大值。
Q 1= V 1×0.4=157.5×0.4=63m ³/min=1.05 m ³/s 利用气态方程式计算工作状态下的通风量Q f ：s m Q f /27.020273332704.01.005.13=++⨯⨯= 取风速s /25m V = 风管截面积 20108.02527.0m V Q F f f ===又气2785.0d F f =，则气管直径d 气为：m 2.1085.7018.00==气d 因通风管也是进料管，故取两者的大值。
取d=185×5mm 无缝钢管可满足工艺要求。
复核：物料流量 s s m Q /m 1/022.03==υ，流速，管道截面积 222m 23.007.1085.700.785d F =⨯== ，在相同流速下，流过物料因管径较原来的计算结果大，则相应的流速低，)0.96(10.0230.022F Q 倍=⨯==Z υ，则排料时间t=2×0.96=1.92h 其他管道也是如此计算。
3.6.1 管道接口 （采用法兰接口） 进料口：直径Φ180×5mm ，开在封头上， 排料口：Φ180×5mm ，开在罐底； 进气口：Φ180×5mm ，开在封头上； 排气口：Φ180×5mm ，开在封头上； 冷却水进、出口：Φ127×3mm ，开在罐身； 补料口：Φ180×5mm ，开在封头上； 取样口：Φ180×5mm ，开在封头上；3.6.2 仪表接口温度计；装配式热电阻温度传感器Pt100型，D ＝100mm ，开在罐身上；压力表；弹簧管压力表（径向型），d 1=20mm ，精度2.5，型号：250Y Z -，开在封头上；液位计：采用标准：51368HG - 型号：61R - 直径：550(26014)mm φ⨯，开在罐身上； 溶氧探头：SE N DO F ---；pH 探头：2PHS -型；4 冷却装置设计4.1 冷却方式发酵罐容量大，罐体的比表面积小。