立方米通風(fēng)式發(fā)酵罐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-04 10:40本頁(yè)面
【正文】 LN op ?=≈ 3 圈，則總?cè)?shù)為 3 4=12 圈 蛇管總高度 ( 1 ) (12 1 ) 0. 15 1. 65ppH N h m? ? ? ? ? ? 表 42 15m3發(fā)酵罐冷卻裝置設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 項(xiàng)目及代號(hào) 參數(shù)及結(jié)果 備注 裝料系數(shù) 70% 由工藝條件確定 裝料體積 計(jì)算 裝料高度 計(jì)算 總發(fā)酵熱 冷卻水耗量 12079kg/h 計(jì)算 冷卻面積 20m2 計(jì)算 冷卻蛇管總長(zhǎng)度 120m 計(jì)算 冷卻蛇管總高度 計(jì)算 蛇管組數(shù) 4組 由工藝條件確定 每組蛇管圈數(shù) 3圈 計(jì)算 冷卻蛇管規(guī)格 φ 57 根據(jù)參考文獻(xiàn) [4]選取 5 攪拌器軸功率的計(jì)算 不通氣條件下的軸功率 Po 取發(fā)酵醪液黏度μ = 103，密度ρ =1080kg/m3，攪拌轉(zhuǎn)速 則雷諾準(zhǔn)數(shù) μρRe LiD??=3310 108 0/60)200( = 10510000 因?yàn)?Re≥ 410 ，所以發(fā)酵系統(tǒng)充分湍流狀態(tài)，即有效功率系數(shù) PN = 魯士頓 (Rushton J. H.)公式： 200 / minr? ?11 530 iLp DNP ??? =（ 200/60）3 1080 = P0－無(wú)通氣攪拌輸入的功率（ W）； PN －功率準(zhǔn)數(shù)，是攪拌雷諾數(shù) ReM的函數(shù)；圓盤(pán)六彎葉渦輪 NP≈ ω－渦輪轉(zhuǎn)速（ r/min）； L? －液體密度（ kg/m3）因發(fā)酵液不同而不同，一般取 800－ 1650 kg/m3 ； iD －渦輪直徑（ m） 對(duì)于多層攪拌器的軸功率可按下式估算： )( mPPm ?? = (+ 3)= m攪拌器層數(shù)。 通氣攪拌功率 Pg 的計(jì)算 因?yàn)槭?牛頓流體，所以用以下公式計(jì)算 323 )( Q DPP img ???? = 33 )1420210 ( 2 ??? ? =50kW Po無(wú)通氣條件下的功率（ kW） ω 攪拌器轉(zhuǎn)速（ r/min） Di攪拌渦輪直徑（ m） Q通氣量（ m3/min），取 16m3/min，通氣量的大小取決于菌種需氧量及發(fā)酵液黏度大小。 電機(jī)及變速裝置選用 根據(jù)攪拌功率選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮傳動(dòng)裝置的機(jī)械效率。 ? tg PPP ?? gP －攪拌軸功率 TP －軸封摩擦損失功率，一般為 00 g1 P η－傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率 12 根據(jù)生產(chǎn)需要選擇三角皮帶電機(jī)。三角皮帶的效率是 ，滾動(dòng)軸承的效率是 ，滑動(dòng)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(jī)的功率 （ 1+1%） 1%)(1 50 ???? ? Tg PPP = 攪拌軸直徑 1/ 3( / )d A P n?? ， n 為轉(zhuǎn)速（單位為轉(zhuǎn) /分），系數(shù) A 可以取 97149，取 100,A? 已知 P=， n=200rpm，則得 d=100 （ ） 1/3=，根據(jù)文獻(xiàn)選軸徑為 70mm。 表 24 發(fā)酵罐攪拌功率的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 項(xiàng)目及代號(hào) 參數(shù)及結(jié)果 備注 轉(zhuǎn)速 200 /minr 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]選取 不通氣條件下的軸功率 計(jì)算 多層攪拌器軸率 計(jì)算 通氣量 / min 由工藝條件確定 通氣攪拌功率 50kW 計(jì)算 電機(jī)的功率 計(jì)算 電機(jī)的選擇 型號(hào) Y280S8，功率 55kW 轉(zhuǎn)速 740r/min 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]選取 軸徑 70mm 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]選取 傳動(dòng)裝置 三角皮帶 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]選取 三角皮帶型號(hào)和根數(shù) D 6 根 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]選取 小皮帶輪直徑 Φ 300mm 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]選取 大皮帶輪直徑 Φ 1100mm 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]選取 6 設(shè)計(jì)小結(jié) 在此次課程設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)了機(jī)械通風(fēng)發(fā)酵罐，該反應(yīng)器利用 北京棒桿菌 菌種進(jìn)行 賴氨酸 的發(fā)酵生產(chǎn)，發(fā)酵溫度為 33C，反應(yīng)器的材料為16MnR 鋼；采用渦輪六彎葉式三層攪拌器，利用 55kW 的 電動(dòng)機(jī)通過(guò) 70mm 的13 軸驅(qū)動(dòng)；冷卻方式為蛇管冷卻，冷卻蛇管總長(zhǎng)為 120m，分為 4組。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)怎么設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)反應(yīng)器，并學(xué)會(huì)一些基本的設(shè)計(jì)的步驟，以及認(rèn)真的態(tài)度。這次我的設(shè)計(jì)是由最開(kāi)始的計(jì)算到數(shù)據(jù)的整理在到畫(huà)圖，以及在后來(lái)的說(shuō)明書(shū)的的擬訂。 在整個(gè)設(shè)計(jì)工程之中都是我自己一個(gè)人的勞動(dòng)成果，雖然是困難重重，但我們每一個(gè)人都是認(rèn)真的做好每一個(gè)環(huán)節(jié)，才會(huì)按時(shí)完成我的設(shè)計(jì)。 7 參考文獻(xiàn) [1] 鄭裕國(guó) . 生物工程設(shè)備 [M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [2] 李功樣 , 陳蘭英 , 崔英德 . 常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì) [M]. 廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2021 [3] 陳英南 , 劉玉蘭 . 常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì) [M]. 杭州：華東理工大學(xué)出版社， 2021 [4] 陳寧，江潔，氨基酸工藝學(xué) [M]. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，
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