【正文】 ，采用 1400t/h 涼水塔可使水溫降低 5℃（溫差），即由 45℃ → 40℃，尚需補(bǔ)充二次水量為： 28320*（ 40— 30） *（ 30— 20） *=28320（ t/d） 七． 動(dòng)力工序用水量 鍋爐用新鮮水 12600t，空壓機(jī)，冷凍機(jī)及其他用循環(huán)水 4000t/d，為保證水溫，除加二次水 717t/d 外，還需采用 200t/h 涼水塔 1臺(tái)。 八． 用水量匯總 a) 新鮮水只供配料和發(fā)酵冷卻水，由發(fā)酵冷卻后之水稱為二次水，供洗住，配稀酸稀堿和補(bǔ)充于循環(huán)水中，精制及動(dòng)力冷卻水采取循環(huán)使用的辦法。 b) 耗水量計(jì)算匯總 新鮮水高峰量： +++=（ t/h） 新鮮水平均用量： ++++35=（ t/h） 日用新鮮水量： ++++12600=（ t/d） 100%MSG 單耗新鮮水： （ t/t） 二次水總量： （ t/d） 平均量： （ t/h） 循環(huán)水量： 38320（ t/d） 平均量： （ t/h） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 43 頁(yè) 共 72 頁(yè) 水重復(fù)（循環(huán)）利用率為： 85% 凝結(jié)水量： （ t/d） 平均量： （ t/h） 排水量： （ t/d） 平均量：（ t/h） c) 用水量衡算匯總表 工序設(shè)備 給水（ t/d） 排水（ t/d） 新 鮮 水（ 10℃） 二 次 水（ 20℃） 循 環(huán) 水（ 30℃） 凝 結(jié) 水（ 50℃） 配料 液化冷卻 糖化冷卻 滅菌配料 冷卻 發(fā)酵冷卻 提取，洗水 中和，配料 脫色，洗柱 1180 1180 洗炭 30 30 精制，育晶 108 冷卻 28320 28320 28000 動(dòng)力，鍋爐 12600 冷凍，空壓站及其他 528 10000 528 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 44 頁(yè) 共 72 頁(yè) 累計(jì) 38320 第七章 設(shè)備選型 第一節(jié) 制糖工段 一． 糖化罐 （一）。 選容積為 100m3，裝料系數(shù) ，共需 14臺(tái)（前已計(jì)算） （二）。各零部件的尺寸確定 1．徑高比 取 D： H=1： 1。 15。則： D=[100/（ *） ]1/2 =（ m）； H=（ m） 2．取圓形頂和底 3．罐內(nèi)表面積 圓筒內(nèi)表面積 F1=π DH1=**=83m2 4．罐筒容積 ： V1 V1=1/4π D2H1 **（ ） 2*= 5．罐的有效容積 V=V1+V2=+*1/5=120m3 6．罐壁厚 S=PD/（ 230 [? ] φ P） +C=1*4850/（ 230**） +3=，取 6mm 式中： P—— 罐壓力（ 1atm）； D—— 罐的共稱 內(nèi)徑； φ —— 焊縫系數(shù)（ ）； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 45 頁(yè) 共 72 頁(yè) [? ]—— 許用應(yīng)力， [? ]= ? /n， 其中?：鋼板抗拉強(qiáng)度： 35Kg/cm3， n=4（ t〈 250℃時(shí)〉； C—— 腐蝕粘度， CC〈 10mm 時(shí)， C=3mm。 （三）。冷卻形成的確定 糖化過(guò)程是一個(gè)放熱的過(guò)程，同時(shí)，機(jī)械攪拌也產(chǎn)生熱量，而從液化到糖化又是降溫過(guò)程。因此，需在罐內(nèi)有冷卻裝置。 采用豎式蛇管冷卻，同時(shí)兼起攪拌，檔板作用，冷卻水降溫，使糖化液維持在 6065℃，糖化液的高 度： H=h1+h2+h=（ 120*— ） /[**（ ） 2]+1+=（ m） （四）。冷卻面積計(jì)算 二次噴射時(shí)液化溫度為 25℃，采用氣液分離器，將其冷卻到 100℃，再用冷卻水降溫至 60℃左右，冷卻水溫 20℃左右。 K 總傳熱系數(shù)： 1219—— 2930KJ/Kg m2 糖化醪液濃度為 30%，液化醪進(jìn)料時(shí)間 30分鐘， C 干物質(zhì) ： k， C 水 ： KJ/Kg k。 1． 物料比熱 C=*+*（ ） = （ KJ/Kg k） 2．每小時(shí)冷卻糖化醪量 100**1000/（ 30/60） =150000（ kg/h） 3．冷卻水終溫 設(shè)冷卻水流量為液化液的 3倍 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 46 頁(yè) 共 72 頁(yè) t=（ 273+20） +150000*3。 266*（ 9060） /（ 150000*4。 18） =301（ K） 4．平均溫差 △ t=（ 6240） /ln（ 62/40） =50。 2（ K） 5．總傳熱系數(shù) 取 2021KJ/k h m2，則冷卻水熱交換量 Q=150000*3。 266*（ 9060） =14700000（ KJ/h） 6．冷卻面積（忽略攪拌熱量） Q=KA△ t→ A=Q/K△ t=14700000/（ 2021*50。 2） =146。 4（ m2） 7．取 6組豎式蛇管換熱器，每組換熱器的換熱面積為： （ m2）。 以管壁中心面積作為傳熱面積，查《換熱器》取 YB800070Ф 127*17 的無(wú)縫鋼管， 取其平均直徑為： 12717=110（ mm）， 所需管長(zhǎng)： （ 3。 14*0。 11） =（ m）， 蛇管長(zhǎng)度； 85*（ 81） =595（ mm）， 蛇管的螺旋間距： 85*6=510（ mm）， 支架寬： 510+595=1105（ mm）。 （五）。攪拌裝置設(shè)計(jì) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 47 頁(yè) 共 72 頁(yè) 1． 糖化罐選漿式攪拌，有利于調(diào)均液體，故選平直葉攪拌器。 2． 選 45176。直葉漿式攪拌器 葉徑： d=0。 5D=*4800=2400（ mm）； 葉寬： h==240（ mm）； 曲軸轉(zhuǎn)速為 n=30rpm， 漿葉面積： F=b*sinβ *h=（ d/2） * sinβ *h=（ 2。 4/2） *0。 24*sin45176。 =（ m2）； N0=60*109*（Ф Z/η） *F*d3*n3*W =60*109*（ 1。 2*2/0。 75） *0。 204*23*303*1。 08*103 =9。 14（ kw） N 電機(jī) =KN0*（ 1+10%+10%） /η 1。 2*9。 14*（ 1+0。 2） /0。 96=13。 78（ kw） 式中： K—— 安全系數(shù) 1。 2； 10%—— 密封安裝功率消耗； η —— 一級(jí)皮帶傳動(dòng) 0。 96。 3． 攪拌器選擇 查《化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P456，選 HG522065 型 查《發(fā)酵工程與設(shè)備》知道攪拌器的安裝，下面攪拌器離罐底一般不超過(guò)一個(gè)攪拌器直徑高度，上面一個(gè)攪拌器直徑高度，上面一個(gè)攪拌器在液體下 0。5m，則兩攪拌器相距 ： =（ m）。 4． 攪拌軸設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì)主要以扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和剛度計(jì)算 軸徑： d=10*（ N/n） 1/4=10*（ 13。 7/30） 1/4=8。 22（ cm） 式中： d—— 軸徑（ cm）； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 48 頁(yè) 共 72 頁(yè) N—— 攪拌功率（ kw）； N—— 轉(zhuǎn)速。 軸分為 3段，考慮到開槽影響，軸徑加 0。 5%，液體對(duì)軸的腐蝕增加腐蝕裕量 80mm。則軸徑： d=82。 2+82。 2*0。 05+80=166。 3（ mm） 曲軸徑 170mm，查《材料與零部件》軸上安裝零件設(shè)計(jì)選用： A 。軸承 攪拌 器受軸向力和徑向力的共同作用，故軸承的選擇用雙向心球面滾子軸承，查《材料與零部件》中 P416，選 GB28664 輕寬（ 5）系列 3520。 B．聯(lián)軸器的選用 軸分為三段，選用兩個(gè)夾套聯(lián)軸器連接，其優(yōu)點(diǎn)在于裝拆方便，拆卸時(shí)不需要做軸項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，易對(duì)中，徑向尺寸小，查《材料與零部件》中 P547，選用AG521365 立式，夾殼聯(lián)軸器。 C．軸封 采用封面軸封（其封面要求不高）。 （六）。傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 1． 皮帶形式設(shè)計(jì) 攪拌器用電機(jī)拖動(dòng)，三角皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，查《材料與零部件》，知三角皮帶傳動(dòng)效率為η =0。 94，因立式夾殼聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)效率為 0。 98，罐內(nèi)裝兩只磙子器軸承，傳動(dòng)效率為 0。 97，罐外裝兩只滑動(dòng)軸承，傳動(dòng)效率為 0。 98，因此傳動(dòng)效率； N 傳 =N0/[（ 0。 942） *（ 0。 982） *0。 97]=11。 56（ kw） 查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》選三間皮帶 B 型。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 49 頁(yè) 共 72 頁(yè) 2． 皮帶輪直徑 查《材料與零部件》選 JO2718型電機(jī)帶動(dòng)。 用 D1=160mm，實(shí)心軸帶動(dòng)，則大皮帶輪直徑： D2=m1/m2*D 式中： m1—— 電機(jī)轉(zhuǎn)速 720rpm，經(jīng)減速器減速至 280rpm； m2—— 軸轉(zhuǎn)速 30rpm。 D2=m1/m2*D=280/30*160=1493（ mm） 查直徑尺寸系列， D取 1500mm。 （七）。糖化罐聯(lián)結(jié)管道的計(jì)算 1． 進(jìn)料管 100m3罐填充系數(shù)為 0。 75， 55 分鐘進(jìn)料則 其流量： Q=100*0。 75/（ 55*60） =0。 023m3/s 取流速： V=1。 2m/s 則管徑： d=（ 1。 272*Q/V） 1/2=（ 1。 272*0。 023/1。 2） 1/2=156。 2（ mm） 查《材料與零部件》 P132，取 Dg=175mm，Φ =194。 6的無(wú)縫鋼管，材料 1Cr18Ni9Ti 2． 排料管 100m3，Φ =75%， 35 分鐘排完，則 Q=100*0。 75/（ 35*60） =0。 036m3/s，流速 V=1。 2m/s， 管徑： d=（ 1。 272*Q/V） 1/2=（ 1。 272*0。 036/1。 2） 1/2=195。 4（ mm） 取 Dg =200mm，Φ =219*6 的無(wú)縫鋼管，材料 1Cr18Ni9Ti 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 50 頁(yè) 共 72 頁(yè) 3． 取樣管 選Φ =3883。 5的無(wú)縫鋼管，材料 1Cr18Ni9Ti 4． 排氣管 選Φ =102*4 的無(wú)縫鋼管，材料 1Cr18Ni9Ti 5． 保溫層設(shè)置 為了使糖化液保持在 6065℃，罐外需加保溫層，查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 》，保溫層取 100mm，材料選用玻璃絲棉外涂樹脂。 6． 溫度計(jì) 采用熱電偶溫度計(jì)，查《材料與零部件》選用型號(hào)為 WRK 的溫度計(jì)，測(cè)量范圍 0600℃ 7． 人孔 查《材料與零部件》選用 JB58364 水平吊蓋人孔，公稱直徑 Dg=800mm，人梯由施工單位定。 8． 支座 根據(jù)罐體和裝液量選 4個(gè) JBH6073 支座，允許負(fù)荷量 25/個(gè)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 51 頁(yè) 共 72 頁(yè) 二．板框過(guò)濾機(jī) 由濾糖加壓罐，流加流體，前 67 個(gè)小時(shí)，后來(lái)用風(fēng)壓，進(jìn)行板框過(guò)濾，共選板框過(guò)濾機(jī) 6 臺(tái)，選用 B/630 液壓式的過(guò)濾機(jī)，框尺寸： 530*630mm，液壓罐內(nèi)徑Φ =150mm，洗布直接用水沖洗。 三．貯糖罐 糖液過(guò)濾完后進(jìn)入貯罐，供發(fā)酵車間使用，取 80m3， 2個(gè)， D/H=1： 1。 15 D=[80/（ 0。 785*1。 15） ]1/3=4。 3（ m）； H=4。 95（ m）。 四．其他調(diào) PH 使用的 NH4HCO3或 HCl 或 H2SO4，及酶，現(xiàn)用現(xiàn)配。 五．生產(chǎn)中用的泵 1． 外買來(lái)的淀粉乳用離心清水泵， 88065160，打入暫貯罐中，所配電機(jī)：Y1325sz2； 2． 由調(diào)漿罐用單級(jí)單吸離心式清水泵 IS6540/200 打入液化貯罐，所配電機(jī)：Y1325sz2； 3． 又液化貯 罐進(jìn)入一次噴射器及二次噴射器所用的泵， AF1 耐腐蝕離心泵，65AFB/64； 4． 由貯糖池打入貯糖罐所用的泵， 2BA/16，所配電機(jī) Y112M2電機(jī)。 七．調(diào)漿罐 6個(gè)， 20m3， D/H=1：