【文章內(nèi)容簡介】 8 單位時間傳熱量＝發(fā)酵熱裝料量 即： Q=Q 發(fā) V1= 104 =5512500KJ/h 冷卻水耗量 由實際情況選用進出口水溫為 18℃ 、 26 ℃， 則 ? ? ? ? hKgttC QW p / 551250012 ?????? Q－單位時間傳熱量 Cp－冷卻水的平均比熱，取 kJ/ (kg ℃ ) t2t1－冷卻水進 、 出口溫度差 對數(shù)平均溫度差 ，由工藝條件知道 Ft =33 ℃， ℃）（）（ 7 )()(21F21 ????????????ttt tttttFFFm t1－冷卻水進口溫度 t2－冷卻水出口溫度 Ft －發(fā)酵溫度 冷卻面積 ㎡ 9055 125 00 ????? mtK QA mt? －對數(shù)平均溫度差 K－傳熱總系數(shù)，取 2090 kJ/(m2 h℃ ) 冷卻面積 ( 2m ) A=πdL 冷卻列 管總長度 (m)： 冷卻水的流量 W= ㎏ /h 則 sWs /???? ? 取冷卻水在列管中的流速 v =1m/s 根據(jù)流體力學方程冷卻管總截面積 總S ㎡總 s ??? ?S 9 設(shè)冷卻管管徑為 0d ，組數(shù)為 n 又 ?? nS總 取 n=4， 則 0 ??? 取Φ 127 3mm 無縫鋼管， d 內(nèi) ==121mm 取冷卻管總高度為 L 0 ???? π AL 取每組 15根，則每根長度 m1115466 0L0 ??? 冷卻管的排列方式： 取管間距 外 = =，列管與罐內(nèi)壁的最小間距為 罐外徑 D=，葉輪直徑 Di= 葉輪外邊沿到罐壁的距離為 mDD i ?? 每組列管采用轉(zhuǎn)角正三角形排列，每邊排則 5 根管 復核：正三角形的邊長為 4 =葉輪外邊沿到罐壁的距離 故采用轉(zhuǎn)角正三角形符合要求且每組管管間距為 ，列管 與罐壁的最小間距為，四組管間采用轉(zhuǎn)角正方形排列。 由于采用列管式冷卻，故無需擋板。 5 攪拌器軸功率的計算 不通氣條件下的軸功率 P0 取發(fā)酵醪液黏度 ㎡/N102 .0μ 3 s??? ，密度 3/1080 m㎏?? ， 攪拌轉(zhuǎn)速 ： 取兩檔攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速 N可根據(jù) 50m179。罐，攪拌器直徑 ，轉(zhuǎn)速 N1=110r/min. 以等 P0/V 為基準放大： m i n/92m i n/) (110)( 3232211 rrDDNN ????? 10 則雷諾準數(shù) 46322 )6092(Re ???? ???? ?? ?? iD ，為湍流 ，則攪拌功率準數(shù) Np= 魯士頓 (Rushton J. H.)公式： KWPPKWWDNNP p39。004535339。0?????????????????? ? P0－無通氣攪拌輸入的功率（ W）； PN －功率準數(shù)，是攪拌雷諾數(shù) ReM的函數(shù)； 圓盤六彎葉渦輪 NP≈ ? －渦輪轉(zhuǎn)速（ r/min）； ? －液體密度（ kg/m3）因發(fā)酵液不同而不同，一般取 800－ 1650 kg/m3 ,本設(shè)計取3/1080 mkg?? ； iD －渦輪直徑（ m）； 通氣攪拌功率 Pg 的計算 因為是非牛頓流體，所以用以下公式計算 3203 )(Q DPP ig ???? ? 0? － 兩 層 攪拌輸入的功率（ kW） ? －渦輪轉(zhuǎn)速（ r/min） ， min/92r為 iD －渦輪直徑（ m） ， Q－通氣量 （ ml/min ）， 已知標準通風比為 ~。取低極限，如果通風量變大 ， gP 變小。為安全起見，現(xiàn)取 ， 則 )( m i n/ 76??? ?????Q mlQ 計算 WQ DPP ig ??????????? ?? ) ()( 3203 電機及變速裝置選用 根據(jù)攪拌功率選用電動機時，應考慮傳動裝置的機械效率。 11 gP －攪拌軸功率 TP －軸封摩擦損失功率 ，一般為 00 g1 P η－傳動機構(gòu)效率 根據(jù)生產(chǎn)需要選擇三角皮帶電機。三角皮帶的效率是 ，滾動軸承的效率是 ，滑動軸承的效率是 ，端面軸封摩擦損失功率為攪拌軸功率的 1%，則電機的功率 31T)(1 5 9 .6 40 .9 80 .9 90 .9 2 1 4 1 .0 81%1 4 1 .0 8PNPAdP g??????? ??????攪拌軸直徑? mmdmmNPAdrr120)92 (100)(m i n/ i n/3131??????????????圓整取軸徑則，，已知，取可以?。?，系數(shù)為轉(zhuǎn)速（ 6 附屬設(shè)備 （ 1） 空氣分布器：對于好氣發(fā)酵罐，分布器主要有兩種形式，即：多孔管和單孔管，對通風量較小的（如 Q=~） 的設(shè)備 ，應加環(huán)形或直管型空氣分布器；而對通氣量大的發(fā)酵罐，則使用單管進風，由于進風速度高，又有渦輪板阻擋，葉輪打碎、溶氧是沒有問題的。本罐使用單管進風，風管直徑計算見接口管設(shè)計。 （ 2）密封方式：本罐采用雙端面機械密封方式，處理軸與罐的動靜問題。 （ 3）支座選擇：發(fā)酵工廠設(shè)備常用支座分為臥式支座和立式支座，其中臥式支座又分為支腿， 圈型 支座 、 鞍型支座 。立式支座也分為三種，即：懸掛支座、支撐支座和裙式支座。 對于 75m179。以上的發(fā)酵罐，由于設(shè)備總重量較大，應選用裙式支座，本設(shè)計選用裙式支座。 7 自我評價 在此次課程設(shè) 計中，我設(shè)計了機械通風發(fā)酵罐，該反應器 用于有機酸的生產(chǎn) ，發(fā)酵溫度為 33C， 反應器的材料為 16MnR 鋼 ；