【正文】 此時(shí)X=0 則：Np=k 也就是說Np為常數(shù) 六平葉渦輪漿 Np= 六彎葉渦輪漿 Np= 六箭葉渦輪漿 Np= 因此使用Np~Re，則攪拌功率可用上述公式計(jì)算。 即： p=Npn3d5ρ 式（） 已知 n=90r/min= 則： p=1050=380kw 由于一般發(fā)酵罐中≠3 ≠3，其攪拌功率可用下式校正， P*=fP f為校正系數(shù)，它由下式來確定 f== 式（） P*=380= 因?yàn)樵谕惠S上往往裝有多層攪拌器，對(duì)于多層攪拌器的軸功率可按下式估算： Pm=P*（+）=（+3）= b、通風(fēng)條件下的攪拌功率 通風(fēng)條件下的攪拌功率可用經(jīng)驗(yàn)公式（密氏公式）計(jì)算 Pg= C（） 式（） 其中： Pg———通風(fēng)條件下的攪拌功率 kw Pm———不通風(fēng)條件下的攪拌功率 kw C———隨攪拌器形式不同而不同，根據(jù)資料選擇（當(dāng)在—之間變化時(shí)，—） QG———工況下的通氣量 m3 已知： Pm= n=90r/min d= C= QG= 代入公式得： Pg=C（）==367kw 考慮各種機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)的機(jī)械損失。 實(shí)際中 Pg==取電動(dòng)機(jī)功率為480kw （3）攪拌漿設(shè)計(jì) 采用六平葉型的攪拌漿，其各部分尺寸與罐的內(nèi)徑有一定關(guān)系?？捎糜?jì)算法求得也可查表求得。 前面已求得: d= 攪拌器葉徑: Di=== 葉 寬: B=== 弧 長: L=== 盤 徑: di=== 葉 弧 長: L=== 彎 葉板 厚: δ=16mm 計(jì)算冷卻面積使用牛頓穿熱定律公式。即： S= 式（）其中： S———冷卻面積 m2 Q總———發(fā)酵熱效應(yīng) kcal/h K———傳熱系數(shù)kcal/ Δtm———兩液體傳熱時(shí)平均溫度差 ℃ 發(fā)酵溫度為36 ℃ 冷卻水進(jìn)出口溫度分別為：18℃、23℃ 式（） = =℃ 已知： K=1700J/m3 Q= 代入公式得： S=，A=1.,16S==進(jìn)水總管直徑計(jì)算冷 卻 水 用 量 W=109t/h選用豎式蛇管分四組同時(shí)進(jìn)水。 每段內(nèi)的水用量 取冷卻水在豎式蛇管中流速為v=， 根據(jù) 式（） 得 =查手冊(cè)取Ф89 重新代入公式得 V== 則：每組管長： L1==m 顯然是過長，因而需要在管壁上加外盤管才能達(dá)到所需換熱面積。 取豎式蛇管每組的圈數(shù)為4圈，高度為6m 則豎式蛇管總的換熱面積為： 所以外壁管分擔(dān)的換熱面積 外壁管取Ф1405mm，外壁管只有一半的面積為換熱面積。則外壁管的長度： 在管壁的纏繞圈數(shù)： 圈 將外壁管分為兩組，每組7圈。 。 則外壁管高度： 實(shí)際換熱面積： 可提供足夠的換熱面積進(jìn)行冷卻。 ，可用公式計(jì)算也可用查表法。 計(jì)算法確定發(fā)酵罐的壁厚S。 S=+C 式（） 式中： P——設(shè)計(jì)壓力，先取P= D——發(fā)酵罐內(nèi)徑為4500mm [σ] ——不銹鋼的許用應(yīng)力127Mpa Ф——焊縫系數(shù)，根據(jù)焊接情況和探傷程度，查相應(yīng)表決定，—， C——壁厚附加量C=C1+C2+C3 式中： C1——鋼板負(fù)偏差，視鋼板厚度查表確定，—。現(xiàn)取C1= C2——腐蝕余量，單面腐蝕取2mm，雙面腐蝕取4mm，現(xiàn)取2mm（—） C3——加工減薄量，對(duì)冷加工C3=0，熱加工封頭C3=S010％，現(xiàn)取C3=0 所以C=++0= 代入公式：S=+C= 結(jié)合手冊(cè)S=16mm 選用16mm的不銹鋼板制作 標(biāo)準(zhǔn)橢圓的封頭的厚度計(jì)算，公式如下：S=+C 式中： P= D=4500mm [σ] =127Mpa Ф= C=++= 代入公式： S=+C = 結(jié)合手冊(cè)S=17mm 發(fā)酵工廠設(shè)備常用支座為臥式支座和立式支座。其中臥式支座又分為支腿、圓形支座、鞍型支座三種；立式支座也分為三種，即懸掛支座、支撐式支座和裙式支座。 對(duì)于75m3以上的發(fā)酵罐，由于設(shè)備總重量較大，應(yīng)采用裙式支座。 常用的機(jī)械攪拌通風(fēng)中罐的幾何尺寸比例如下： 種子罐的公稱容積V0一般是指反應(yīng)器的圓筒部分容積Vc與底封頭的容積Vb之和。即: V0=Vc+Vb Vc=π()2H=橢圓形封頭體積可用下式計(jì)算: Vb=D2+D2標(biāo)準(zhǔn)橢圓 ha=則: 種子罐的全部容積為: 近似計(jì)算為: V0=D2+D3設(shè) = 即H=則: V0=+=因?yàn)閂0=25m3則: m H==2=取 =則: d===標(biāo)準(zhǔn)橢圓 ha===取 =則: C=== Vc== Vb=V0Vc==裝液量 V=V0w1=2570％= 則圓筒部分的裝液量為: Vc′== 圓筒部分的液面高度為: HL′==種子罐液面高度為: HL=HL’+ha=+=取 =則: s===取三層攪拌槳 C+2s=+2==HL （1）攪拌裝置 種子罐的攪拌器一般都采用圓盤渦輪攪拌器，攪拌葉的型式有平葉、彎葉、 箭葉三種。通常有三個(gè)葉片均勻排列在圓盤上，三種攪拌器型式比較如下: 功 率 消 耗:平葉、彎葉、箭葉逐漸減小 發(fā)酵液中氣含率:平葉、彎葉、箭葉逐漸減小 軸 向 混 合:箭葉、彎葉、平葉逐漸減小攪拌葉型式的選擇是種子罐設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵，我國由于種種原因, 普遍采用六彎葉或六箭葉圓盤渦輪式，根據(jù)本設(shè)計(jì)條件要求選用六彎葉圓盤渦輪式攪拌器。 （2）攪拌軸功率計(jì)算a、不通風(fēng)條件下的攪拌功率不通風(fēng)條件下的攪拌功率的大小隨著液體的性質(zhì)、攪拌器的型式和罐的結(jié)構(gòu)尺寸而不同，經(jīng)過大量的科學(xué)實(shí)踐和生產(chǎn)實(shí)踐，攪拌功率已歸納成Np（功率系數(shù)）和Re（攪拌雷諾準(zhǔn)數(shù)）之間的函數(shù)關(guān)系。 Np=f（Re）= 則: P=Npρn3d5 其中: P—攪拌功率 kw N—攪拌器轉(zhuǎn)速 r/min d—攪拌器直徑 m ρ—液體密度 kg/m3 計(jì)算攪拌所需的軸功率，應(yīng)先求出攪拌時(shí)罐內(nèi)流體的雷諾準(zhǔn)數(shù)Re值，根據(jù)該值判斷流體流動(dòng)的形態(tài)，在確定用哪個(gè)公式計(jì)算。 牛頓型流體: Re≥104 湍流 Re≤10 滯流 10≤Re≤104 過渡區(qū) 上述公式用于湍流和過渡流。 過渡流時(shí)Np不是常數(shù)，必須從Np與Re曲線查的，湍流由實(shí)驗(yàn)得出的曲線看，該區(qū)Np不隨Re的增加而增加，基本上趨于水平線，也就是說Np為常數(shù)。 六平葉渦輪漿 Np= 六彎葉渦輪漿 Np= 六箭葉渦輪漿 Np=通常種子罐內(nèi)發(fā)酵液都需要處于湍流狀態(tài)，因此使用Np～Re則攪拌功率可用上述公式計(jì)算。由于一般發(fā)酵罐中≠3 ≠3,其攪拌功率可按下式校正: P*=fPf為校正系數(shù)，它由下式來確定 f==由上式 P=Npρn3d5 已知: n=120r/min=2r/s d= ρ液=1050kg/m3 Np=（選用六彎葉渦輪槳） P=Npρn3d5=105023=進(jìn)行校正: P*=fP== kw因?yàn)樵谕惠S上往往裝有多層攪拌器，取3個(gè)攪拌器，對(duì)于多層攪拌器的軸功率可按下式估算: Pm=P*（+）=（+3）=b、通風(fēng)條件下的攪拌功率 通風(fēng)條件下的攪拌功率可用經(jīng)驗(yàn)公式（密氏公式）計(jì)算 Pg= C（） 其中： Pg———通風(fēng)條件下的攪拌功率 kw Pm———不通風(fēng)條件下的攪拌功率 kw C———隨攪拌器形式不同而不同，根據(jù)資料選擇（當(dāng)在—之間變化時(shí)，—） QG———工況下的通氣量 m3已知: Pm— n—120r/min d— Qg— C—?jiǎng)t: Pg=C（）==考慮各種機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)的機(jī)械損失，則實(shí)際中的Pg==取電動(dòng)機(jī)功率為30kw （3）攪拌槳設(shè)計(jì) 采用六彎葉型的攪拌槳，其各部分尺寸與罐的內(nèi)徑有一定關(guān)系，可用計(jì)算法求得也可查表求得。 前面已求得: d= 攪拌器葉徑: Di=== 葉 寬: B=== 弧 長: L=== 盤 徑: di=== 葉 弧 長: L=== 彎 葉板 厚: δ=12mm 計(jì)算冷卻面積使用牛頓穿熱定律公式。 即： S= 其中： S—冷卻面積 m2 Q總—發(fā)酵熱效應(yīng) kcal/h K—傳熱系數(shù) kcal/