制藥設(shè)備與工程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-09-03 11:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，封頭的公稱直徑與筒體相同，結(jié)構(gòu)如圖：圖2 封頭結(jié)構(gòu)種類釜內(nèi)介質(zhì)接觸形式H/Di一般反應(yīng)釜液液相或液固相物料1 ～氣液相物料1 ～2發(fā)酵罐類氣液相物料 ～表 1 幾種攪拌釜的長徑比值對(duì)于機(jī)械攪拌發(fā)酵罐，這里取高徑比為已知公稱容積 ，選取高徑比罐體內(nèi)徑：，圓整取公稱直徑查手冊(cè)得，的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭曲面高，直邊高度 ，封頭容積，表面積，查手冊(cè)得一米高筒體容積，表面積計(jì)算筒高：筒體高度圓整得由計(jì)算結(jié)果得實(shí)際高徑比復(fù)核結(jié)果與選取高徑比相同，滿足要求。：罐的圓柱體部分體積和上下封頭體積之和即：：罐的圓柱體部分體積和下封頭的體積之和（取整數(shù)） 即：： 裝料量： （裝料量系數(shù)） 傳熱面積： （傳熱面積按裝料量計(jì)算）罐內(nèi)壓力；夾套或蛇管壓力；工作溫度:罐內(nèi)小于或等于，蛇管或夾套小于或等于；工作介質(zhì)：罐內(nèi)輕微腐蝕性，蛇管或夾套蒸汽；攪拌器轉(zhuǎn)速，物料密度選用鋼材，查表得鋼，厚度，設(shè)計(jì)溫度的許應(yīng)力為。選取筒內(nèi)設(shè)計(jì)壓力，同時(shí)需判斷是否考慮液體靜壓力 ，超過設(shè)計(jì)壓力的，應(yīng)計(jì)算在設(shè)計(jì)壓力內(nèi)筒體的焊縫采用單面對(duì)接焊縫，幾部無損傷，焊縫系數(shù)設(shè)鋼板厚度，則取負(fù)偏差，雙面腐蝕度所以考慮安全裕量，并參考筒體容積、面積和質(zhì)量的關(guān)系，取筒體厚度在上封頭厚度計(jì)算公式中，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭根據(jù)容器最小壁厚的規(guī)定，其最小壁厚不應(yīng)小于，腐蝕裕量另加，負(fù)偏差上封頭外面無夾套，所以無物料腐蝕，所以上上封頭的設(shè)計(jì)厚度為：為了便于制造，上封頭與筒體設(shè)計(jì)為相同厚度，即：據(jù)公稱直徑查相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的參數(shù)得：曲面高度：，直面高度：所以下封頭裝液的高度：，超過設(shè)計(jì)壓力的，應(yīng)計(jì)算在設(shè)計(jì)壓力內(nèi)，故取負(fù)偏差，雙面腐蝕度，下封頭設(shè)計(jì)厚度為：為了便于制造，下封頭與筒體設(shè)計(jì)為相同厚度，即：采用水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力公式：屈服點(diǎn)強(qiáng)度，所以得到，所以壓力試驗(yàn)強(qiáng)度足夠表 2對(duì)于筒體內(nèi)徑，在范圍內(nèi)夾套內(nèi)徑，符合壓力容器公稱直徑查手冊(cè)得：的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的封頭容積，表面積，一米高筒體容積，表面積根據(jù)夾套內(nèi)徑計(jì)算夾套高度：夾套高度不得低于料液高度，為保證安全，選取夾套高度驗(yàn)算夾套傳熱面積：符合設(shè)計(jì)要求為便于制造，同樣選取為夾套材料查表得：厚度在罐內(nèi)溫度的許應(yīng)力，選取夾套設(shè)計(jì)壓力，焊接系數(shù)，取負(fù)偏差，單面腐蝕取腐蝕裕量，所以考慮安全裕量，選取夾套厚度采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，壁厚附加量取取夾套的筒體和封頭的壁厚均為采用水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力公式：屈服點(diǎn)強(qiáng)度，所以得到，所以壓力試驗(yàn)強(qiáng)度足夠四、攪拌裝置及附件設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)攪拌發(fā)酵罐，攪拌器既要有較強(qiáng)剪切力，又要有較大的流體循環(huán)特性，渦輪式適于攪拌多種物料，尤其對(duì)中等粘度液體特別有效；混合生產(chǎn)能力較高，能量消耗少，攪拌效率較高；有較高的局部剪切效應(yīng)；容易清洗和造價(jià)較高。渦輪式攪拌機(jī)常用于制備低粘度的乳濁液、懸浮液和固體溶液。所以選用直葉圓盤渦輪式攪拌器。當(dāng)高徑比小于時(shí)一般采用單層攪拌器，此后每多倍，就加一層攪拌器,由于，則攪拌器層數(shù)取已知，一般,取下層攪拌器與罐底的距離高度，取所以兩攪拌器之間的間距，取為避免攪拌器工作時(shí)產(chǎn)生漩渦，應(yīng)使攪拌器暴露在空氣中，所以，圓整取由于，料液濃度，料液粘度，則所以，料液流動(dòng)狀態(tài)為湍流攪拌功率計(jì)算：表3 湍流時(shí)各攪拌的功率準(zhǔn)數(shù)氨基酸發(fā)酵攪拌過程為固體有機(jī)物懸浮，所以攪拌功率系數(shù)取對(duì)于多層攪拌器來說，其功率用下列公式計(jì)算式中為攪拌層數(shù)，故攪拌軸材料采用45鋼，45鋼的許用應(yīng)力，計(jì)算系數(shù)，則攪拌軸直徑估算考慮到鍵槽和腐蝕取裕量，取圖3 攪拌軸結(jié)構(gòu)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)軸的懸臂、軸徑和兩軸承間距應(yīng)滿足系列關(guān)系：，根據(jù)，所以,則取取，所以由于攪拌軸較長，故在底部增加一個(gè)底軸承。由于漿徑，所以采用兩葉可拆的圓盤式渦輪，根據(jù)直葉圓盤渦輪式攪拌器，槳徑：槳長：槳寬則，圓盤直徑一般取漿徑,所以圓盤直徑為保持一定的剛性及支持周邊的槳葉，取圓盤厚度為圖4 直葉圓盤攪拌器結(jié)構(gòu)由于釜內(nèi)物質(zhì)粘度不大，選擇把擋板裝在壁上，擋板類型選擇型，擋板數(shù)量，擋板材料選取材料。擋板寬度，取擋板與筒體壁的縫隙擋板高度應(yīng)由罐底起至設(shè)計(jì)液面高度為止，由，取整得擋板高度五、傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)攪拌釜的傳動(dòng)裝置一般包括：電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、機(jī)架及傳動(dòng)軸。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器將轉(zhuǎn)速降低，再通過聯(lián)軸器帶動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)傳動(dòng)裝置連同機(jī)架及軸封裝置都安裝在底座上。圖5 電動(dòng)機(jī)的選擇表4電動(dòng)機(jī)用帶傳動(dòng)，由上表選擇傳動(dòng)系統(tǒng)的效
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