化工學(xué)院優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)—年產(chǎn)30000噸味精廠發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)與選型(文件)
【正文】 () 葉弧長L為：() 葉距Y為：() 以單位體積液體所分配的攪拌軸功率相同這一準(zhǔn)則進(jìn)行的反應(yīng)器的放大，即：()[7] 式中 n2——放大的攪拌器的轉(zhuǎn)速，r/min n1——模型攪拌器的轉(zhuǎn)速，n=110r/min[8] d1——模型攪拌器直徑，d=[8] d2——放大的攪拌器直徑，d= 將各值代入上式() 取兩檔攪拌。 (2) 擋板： 本罐因有扶梯和豎式冷卻蛇管，故不設(shè)擋板。 豎直蛇管冷卻裝置設(shè)計(jì)(1) 求最高熱負(fù)荷下的耗水量W為：()[8] 式中 Q——每1m3醪液在發(fā)酵最旺盛時(shí)，1h的發(fā)熱量與醪液總體積的乘積，() Cp——冷卻水的比熱容，Cp=(kg 現(xiàn)取豎蛇管圈端部U型彎管曲徑為300mm，則兩直管距離為600mm，兩彎管總長度l0為：() (3) 冷卻管總長度L計(jì)算： 由公式()知，冷卻管總面積S=。 又兩端彎管總長l0為：() 。 (6) 校核布置后冷卻管的實(shí)際傳熱面積：() 設(shè)備材料的選擇 為了降低造價(jià)，本設(shè)備選用碳鋼材料，精制時(shí)用除鐵樹脂除去鐵離子。查附表22知：公稱直徑為5000mm ，壁厚為12mm ，1m高筒節(jié)鋼板質(zhì)量為1483kg [2]。 (2) 接管直徑的確定： 接管直徑的確定，主要根據(jù)流體力學(xué)方程式計(jì)算。 因通風(fēng)管也是排料管，故取兩者的大值。表41公稱容積/ m3罐內(nèi)徑/mm圓柱高/mm全容積/m3罐體體重/t填充系數(shù)/%冷卻面積/ m3材料20050001000023075碳鋼由于谷氨酸發(fā)酵過程中有中間補(bǔ)料操作，對(duì)混合要求較高，因此選用六彎葉渦輪攪拌器。表43攪拌轉(zhuǎn)速r/min攪拌軸功率不通氣條件下的軸功率/kW通氣發(fā)酵軸功率/kW本罐使用單管進(jìn)風(fēng)，風(fēng)管管徑Φ1946。本罐擬采用雙面機(jī)械密封方式，處理軸與罐的動(dòng)靜問題。傳統(tǒng)發(fā)酵罐多用梳齒式消泡漿，此槳當(dāng)泡沫過大時(shí)，不但不起作用，反而使電機(jī)功率增大甚至過載。這一過程既使我學(xué)習(xí)了新的知識(shí)，拓展了知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)面，又使我針對(duì)實(shí)際問題主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)的能力得到培養(yǎng)和提高，為我離開校門，走向社會(huì)，在工作中不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、掌握新技能和提高專業(yè)知識(shí)能力奠定良好的基礎(chǔ)。[2]于信令：《味精工業(yè)手冊(cè)》[M]，中國輕工業(yè)出版社2009年，第545454550、6263702頁。[6]李鳳林、黃聰亮、余蕾：《食品添加劑》[M]，化學(xué)工業(yè)出版社2009年，第152頁。[9]許贛榮：《發(fā)酵生物技術(shù)專業(yè)英語》[M]，中國輕工業(yè)出版社2007年，第1159頁。此外，論文的發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽用量計(jì)算等內(nèi)容還得了到生物工程教研室主任周新明高級(jí)工程師的指點(diǎn)，在此一并表示我的真誠謝意。謝 辭本論文設(shè)計(jì)是在化工與材料學(xué)院基礎(chǔ)教研室主任、副教授余申義博士的悉心的指導(dǎo)下，有計(jì)劃有步驟完成的。[8]吳思方：《生物工程工廠設(shè)計(jì)概論》[M]，中國輕工業(yè)出版社2008年，第70、11111111112727281頁。[4]王旭、禹邦超：《味精發(fā)酵生產(chǎn)工藝及其主要設(shè)備》[N]，《高等函授學(xué)報(bào)》1994年第4期，第45頁。 由于本論文設(shè)計(jì)時(shí)間倉促，工作量大，涉及的知識(shí)面比較廣，加之設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)有限，設(shè)計(jì)中不當(dāng)之處，懇請(qǐng)各位評(píng)審老師批評(píng)指正。此消泡漿因?yàn)橹睆綔p小，軸功率也較低，使用效果較好。表44進(jìn)水總管直徑/mm冷卻管組數(shù)管徑/mm冷卻管總長度/m每組管長/m每組管子圈數(shù)Dg22578Φ896本罐內(nèi)壓圓筒選用12mm厚的碳鋼鋼板，橢圓形封頭選用10mm厚的碳鋼鋼板。本罐因有扶梯和豎式冷卻蛇管，故不設(shè)擋板。表42攪拌器葉徑/m葉寬/m弧長/m底距/m盤徑/m葉弧長/m葉距/m5本罐選用功率≥，采用三角帶傳動(dòng)。 排料時(shí)間復(fù)核： 物流量Q為：() 物料流速υ=1(m/s)，則管道截面積A為：() 在相同的流速下，流過物料因管徑較原來計(jì)算結(jié)果大，則相應(yīng)流速比P為：() 排料時(shí)間t為：()4 設(shè)計(jì)結(jié)果與討論 根據(jù)第二章的設(shè)計(jì)理念和方案，以年產(chǎn)30000噸味精廠發(fā)酵罐為設(shè)計(jì)對(duì)象，通過發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽用量計(jì)算，對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行設(shè)計(jì)與選型，并繪制出了發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)圖和發(fā)酵設(shè)備圖。設(shè)2h之內(nèi)排空，則排料時(shí)的物料體積流量qv為：() 取發(fā)酵醪流速υ=1(m/s)，則排料管截面積A物為：()() 則排料管直徑d為：()
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