【文章內容簡介】 器，攪拌裝置，傳動裝置，軸封裝置，支座，人孔，工藝接管和一些附件組成。攪拌容 器分罐體和夾套兩部分，主要由封頭和筒體組成，多為中、低壓壓力容器；攪拌裝置由攪拌器和攪拌軸組成，其形式通常由工藝設計而定；傳動裝置是為為帶動攪拌裝置設置的，主要由電機，減速器，聯(lián)軸器和傳動軸等組成；軸封裝置為動密封，一般采用機械密封或填料密封；它們與支座，人孔，工藝接管等附件一起，構成完整的夾套反應釜。 幾何尺寸的確定 根據(jù)工藝參數(shù)和高徑比確定各部幾何尺寸；高徑比 H/D=，則 H= 初步設計：設計條件給出的是發(fā)酵罐的公稱體積（3200m） 公稱體積 V－－罐的筒身（圓柱）體積和底封頭體積之和 全體積 V0－－公稱體積和上封頭體積之和 封頭體積 ? ? 2 14 h )6bV D D???封 （ ? ? 2304 0 .1 5V D H D??? （近似公式） 假設 0 ? ，根據(jù)設計條件發(fā)酵罐的公稱體積為3200m 由公稱體積的近似公式 ? ? 2304 0 .1 5V D H D???可以計算出 200M3產(chǎn)潔霉素機 械攪拌 生物反應器 設計 4 罐體直徑 mmD ?， 罐體總高度 mmmmDH ????， 取整為 14150mm 。 查閱文獻【 2】 ，當公稱直徑 mmDN 4900?時， 標準橢圓封頭的曲面高度mmha 1225，直邊高度 40bh mm? ， 總深度f 1265?，內表面積 mAf， 容積 mV 可得罐桶身高 mmHHH f 11620206521415020 ?????? 則此時，??D與前面的假設接近， 故可認為 mmD 4900?是合適的 發(fā)酵罐的全體積 mmVHDV f 11620206521415024/ 02 ?????? ? 表 2 大中型發(fā)酵罐技術參數(shù) 公稱容量3m 筒體高度 H(mm) 筒體直徑 mm 換熱面積 2m 轉速 r/min 電機功率 kw 10 3200 1800 12 150 21 4700 2200 21 154 30 30 6600 2400 34 180 45 50 7000 28003000 3860 160 55 60 8000 30003200 65 160 65 75 8000 3200 84 165 100 100 9400 3600 114 170 130 200 11500 4600 221 142 215 200M3產(chǎn)潔霉素機 械攪拌 生物反應器 設計 5 表 3 200m3發(fā)酵罐的幾何尺寸 項目及代號 參數(shù)及結果 備注 公稱體積 3m 200 設計條件 全體積 3m 215 計算 罐體直徑 mm 4900 計算 發(fā)酵罐總高 mm 14150 計算 發(fā)酵罐筒體高度 mm 11620 計算 3 罐體主要部件尺寸的設計計算 罐體 考慮壓力，溫度，腐蝕因素，選擇罐體材料和封頭材料，封頭結構、與罐體連接方式。因為發(fā)酵液有微腐蝕性，罐體和封頭都使用 16MnR 鋼為材料，封頭設計為標準橢圓封頭，因 D500mm，所以采用雙面縫焊接的方式與罐體連接。 罐體壁厚 ? ?? ? mmmmCPpD ????? ????? ???，取 11mm D－罐體直徑（ mm） p－耐受壓強 (取 ) φ － 焊縫系數(shù)，雙面焊取 [σ ]－設計溫度下的許用應力（ kgf/c 2m ）（ 16MnR 鋼焊接壓力容器許用應力為 150℃， 170MPa） C －腐蝕裕度，當δ － C10mm 時， C＝ 3mm 封頭壁厚計算 ? ? ? ? mmmmCpDy ???? ????? ???，取 20mm。 D－罐體直徑（ mm） p－耐受壓強 (取 ) y－開孔系數(shù)，取 φ － 焊縫系數(shù)，雙面焊取 [σ ] －設計溫度下的許用應力（ 16MnR 鋼焊接壓力容器許用應力為 150℃，200M3產(chǎn)潔霉素機 械攪拌 生物反應器 設計 6 170MPa） 攪拌器 采用渦輪式攪拌器，選擇攪拌器種類 和攪拌器層數(shù)，根據(jù) d確定 h和 b的值 尺寸：六平葉渦輪式攪拌器已標準化， 稱為標準型攪拌器；攪動液體的循環(huán) 量大，攪拌功率消耗也大； 根據(jù) 4:5:15:20::: ?BLdD ii 攪拌器葉徑i為 mDi ??? 葉寬 B 為 mDB i ??? 盤徑id為 mmDd ii ??? 葉弧長 L為 mmDL i ??? 底距 C mDC ?? 人孔和視鏡 人孔的設置是為了安裝、拆卸、清洗和檢修設備內部的裝置。 本次設計只設置了 1個人孔，標準號為： 人孔 RFⅡ（ R G） HG215221995，公稱直徑 450，開在頂封頭上，位于左邊軸線離中心軸 750mm 處 視鏡用于觀察發(fā)酵罐內部的情況。本次設計只設置了 2視鏡，直徑為 DN80，開在頂頭上，位于前后軸線離中心軸 750mm 處，標記為視鏡Ⅱ DN80 HGJ5018617 接口管 封進料口為例計算， 設發(fā)酵醪液流速為 1/v ms? ， 5h 排盡。發(fā)酵罐裝料液體積： V1 = 3m 物料體積流量? ? smhVQ /????， 則排料管截面積???， a r彎= (1/2)d r箭 =(1/4) d10a=38e : h : b :d1:d=3:3 .5 : 5 : 1 3 : 20h : b : d : d = 4 : :13 :2 0h : b : d : d = 4 : 5 : 1 3 : 20圖6 1 通用的渦輪式攪拌器