【正文】 H=2D= 查表得封頭高： =600+25=625mm 。 封頭容積 V’全 =V筒 +2V封 = + 2 = m3 4. 冷卻面積的計算 平均溫差 = =℃ 采用豎直列管換熱器，取經(jīng)驗值 k= 500KJ/（ .℃） 生產(chǎn) 1t 食醋每小時放出熱量 Q12 = （ ） 對公稱容積 20m3 的發(fā)酵罐 = 5. 轉(zhuǎn)子與定子的確定 實踐表明，三棱葉轉(zhuǎn)子的特點是轉(zhuǎn)子直徑較大，在較低轉(zhuǎn)速時可獲得較大的吸氣量，當罐壓在一定范圍內(nèi)變化時，其吸氣量也比較穩(wěn)定，吸程也較大，但所需的攪拌功率也較高。 三角葉葉輪直徑： D = 罐 = = 取 葉輪外徑： d=D= 漿液長度： e= = 交點圓徑：φ = = 葉輪高度： h= = 擋水口徑：φ 2= = 導輪內(nèi)徑：φ 3= = 簧葉角：α =45176。 間隙：δ =2mm 葉片厚： b=5mm 葉輪外緣高： h1=h+2b= 導輪外緣高： h2=h1+2b= 6. 設備結(jié)構(gòu)工藝設計 發(fā)酵設備的材質(zhì)選擇，優(yōu)選考慮的是滿足工藝要求，其次是經(jīng)濟性。本設備采用 A3 鋼制作，以降低設備費用。 7. 壁厚計算 （ 1）計算法確定發(fā)酵罐的壁厚 S： S= 式中 D—— 設備公稱直徑 240cm P—— 設計壓力， P= [σ ]—— A3 鋼許允應力 [σ ]=127 MPa —— 焊縫系數(shù) — 1 之間 ,取 = C—— 壁厚附加量， C= C1+ C2+ C3=0. 8+2+0== 帶入數(shù)據(jù)得： S= = 取 10mm 查表知直徑 厚 10mm 筒高 ，每米高重 596kg C 筒 = 596 = 2861kg （ 2）封頭壁厚計算，標準橢圓封頭的厚度計算公式如下： S= 式中 P= D=400cm [σ]=127MPa C=++= = S= = 取 10mm 8. 接管設計 （ 1）接管長度 h 設計： 不保溫接管 長 h=150 mm （ 2）接管直徑的確定： 該罐實裝醪量 22 =， 30min 之內(nèi)排空 則物料體積流量 Q= =發(fā)酵醪流速取 v=1m/s. 則排料管截面積為： F 物 = Q/V =管徑 d = （ F 物 /） 1/2 =（ ） 1/2 = m 取無縫鋼管 133 4， 125mm105mm,認為適用。 進料管同排料管取無縫鋼管 133 4 排料時間復合：物料流量 Q=，流速 v=1m/s； 管道截面積 F= =，在相同流速下，流過物料因管徑較原來 結(jié)果大，則相應流速比為 P= =（倍），排料時間 t=30 =21min 9. 支座設計 本設計選用支撐式支座。 10. 種子罐 （ 1）種子罐容積和數(shù)量的確定 V種 =V總 10% =2210% = m3 式中 V總 —— 為發(fā)酵罐的總?cè)莘e m3 10%—— 接種量 （ 2）種子罐數(shù)量的確定 種子罐與發(fā)酵罐對應上料，發(fā)酵罐平均每天上 1 罐則需種子罐 1 個，種子培養(yǎng)時間 24h，輔助操作時間 4 小時，生產(chǎn)周期 28 小時。 （ 3）主要尺寸的確定 設 H/D=2/1，則種子罐總?cè)莘e V‘總為： V’總 =V‘筒 +2V’封； V‘總 = 2 D+π D3 2/24= 算得 D= 取 D= m 則 H=2D= m 查相應表得封頭高 H‘封 =250+25=275mm 罐體總高 H‘罐 = H‘筒 +2H’封 =2200+2 275=2750mm 單個封頭容量 V’封 = m3 圓筒容積 V’筒 = 2 D= = m3 不計上封頭容積 V’有效 = V‘筒 +V’封 = + = m3 校核種子罐總?cè)莘e： V‘總 =2 V‘封 + V’筒 = m3 比需要的種子罐容積大，滿足設計要求。 （ 4）冷卻面積的計算 當罐容積小于 5m3 時用夾套冷卻可滿足生產(chǎn)要求 發(fā)酵產(chǎn)生的總熱量：同前發(fā)酵罐 Q= =（ kj/h） 夾套傳熱系數(shù) K= 220kJ/(.℃ ) 平均溫差：發(fā)酵溫度 32℃；水初溫 20~23℃ ,取 23℃；水終溫 27℃，則 平均溫差△ tm= =7℃ 需冷卻面積 F： F= = =（ m2） S 夾 = S 筒 +S 封 = F , 可滿足工藝要求 （ 5）壁厚設計 對帶夾套的容器 ,應按外壓容器計算壁厚 .考慮到冷卻水壓力與容器內(nèi)的壓力有不同的存在情況取水壓容器外壓 . 用計算法求夾套內(nèi)的壁厚 : S=D[(mpL)/()] +C =110[(3150)/(202100110)]+ =+ = 取 9mm 式中 D—— 公稱直徑 ,110cm m—— 外壓容器穩(wěn)定系數(shù) ,m=3 E—— 金屬的強性模量 ,E=202100MPa P—— 設計壓力 , P= MPa C—— 壁厚附加值 ,C=C1+C2+C3=++0= cm L—— 筒體長度 ,L=150 cm 封頭厚度： 對上封頭，查表 δ封 =10mm 對下封頭，查表 δ封 =10mm 冷卻外套壁厚： 由夾套直徑與筒體直徑關(guān)系： D 套 =D 內(nèi) +100 =1100+100 =1200mm 查表確定外套壁厚：δ套 =5 mm 外套封頭壁厚： 查表， 取 δ套封 =6 mm （ 6）攪拌器： 種子罐采用六彎葉渦輪攪拌器，它 有公認的尺寸標準： 直徑 Di=~. 取 Di== 1100=330 mm 葉片寬度 h== 330=66mm 盤徑 φ == 330=248mm 弧長 r== 330=116 mm 葉弧長 l= Di= 330=83mm 攪拌器間距 ξ =Di=330 mm 底距 b=D/3=330/3=110mm （ 5） . 車間設備一覽表 表 5000t/a 食醋廠深層發(fā)酵車間主要設備 附件 1. 全廠物料流程圖 附件 1. 2. 醋酸發(fā)酵車間流程圖 附件 2 3. 醋酸發(fā)酵車間布置設計 附件 3 4. 主要設備圖 附件 5