【正文】 dn?發(fā)酵時(shí)間 96h，取輔助時(shí)間 24h（輔助時(shí)間包括進(jìn)料時(shí)間、滅菌操作時(shí)間、移種時(shí)間、放罐壓料時(shí)間、清洗與檢修發(fā)酵罐時(shí)間） ，這樣設(shè)備周轉(zhuǎn)更好，也可以處理染菌及其他突發(fā)情況，則有： T9624() 5??發(fā) 輔大 罐 發(fā) 酵 罐 發(fā) 酵 周 期 =天125)(dn??所 以 需 要 發(fā) 酵 罐 總 臺(tái) 數(shù)發(fā) 酵 周 期 臺(tái)其 中 一 臺(tái) 備 用 第 15 —dmn????大（ 每 天 放 兩 罐 ， 以 降 低 發(fā) 酵 罐 體 積 ， 減 少 損 失 ， 且 不 需 特 別 定 制 ； 發(fā) 酵 罐 裝 料 系 數(shù) ）301V按 照 國(guó) 內(nèi) 發(fā) 酵 罐 系 列 ?。?）二級(jí)種子罐（中罐）0 (.)27.%Vm????中中 發(fā) 酵 罐 計(jì) 量 體 積 接 種 比 （ 損 失 比 ）種其 中 取 損 失 比 子 罐 裝 料 系為 數(shù)（ 下 同 ）發(fā)酵時(shí)間 24h，取輔助時(shí)間為 24h，得：24???其 發(fā) 酵 周 期 天=*10245n??發(fā) 酵 罐 臺(tái) 數(shù) 種 子 周 期采 用 單 種 法 臺(tái)發(fā) 酵 罐 周 期 30Vm按 照 國(guó) 內(nèi) 發(fā) 酵 罐 系 列 ?。?）一級(jí)種子罐（小罐） 30 ..????????小 計(jì) 量 體 積 接 種 比 （ 損 失 比 ） （ ）種 子 罐 裝 料 系 數(shù)發(fā)酵時(shí)間 34 h，取輔助時(shí)間 14h，得：342?其 發(fā) 酵 周 期 天 *102=45n??發(fā) 酵 罐 臺(tái) 數(shù) 種 子 周采 期 臺(tái)發(fā) 酵 罐 周用 單 種 法 期 305Vm?按 照 國(guó) 內(nèi) 發(fā) 酵 罐 系 列 取 物料衡算（1）大罐物料衡算 ?放出 料 量 =?損 放損 失 量 第 16 頁(yè)315%????接 放種 子 流 量 ????總 消 后 損 放 接總 消 后 培 養(yǎng) 基 量 +V???補(bǔ) 料補(bǔ) 料 量 ， 以 每 噸 消 后 基 礎(chǔ) 培 養(yǎng) 基 補(bǔ) 噸 計(jì) 算得 ????消 后 補(bǔ) 損 放 接消 后 培 養(yǎng) 基 量一般情況下消毒過程中液量要增加 10%20%，這里取 15%，則：+%?培 養(yǎng) 基培 養(yǎng) 基 量（2）中罐物料衡算 ??放 中 放 大 接 種出 量 比料 ?損 放 中損 失 量 3...m?接 放 中進(jìn) 量 接 種 比料 ?????消 后 損 放 中 接消 后 培 養(yǎng) 基 的 量一般情況下消毒過程中液量要增加 10%20%，這里取 10%，則：+%?培 養(yǎng) 基培 養(yǎng) 基 量（3）小罐物料衡算 ??放 放 中 接 種 比出 料 量 ?損 放 中損 失 量 3..接 放 中進(jìn) 料 量 ??????消 后 損 放 接消 后 培 養(yǎng) 基 量一般情況下消毒過程中液量要增加 10%20%，這里取 10%，則：+0%?培 養(yǎng) 基培 養(yǎng) 基 量（4）計(jì)算結(jié)果匯總：大罐每天每罐放罐體積 m3，其中培養(yǎng)基體積 m3，補(bǔ)料 m3，公稱容積 150 m3，共 11 臺(tái)，其中一臺(tái)備用；補(bǔ)料罐選用 150 m3 的標(biāo)準(zhǔn)罐，培養(yǎng)基配 第 17 頁(yè)料罐選用 60 m3 的標(biāo)準(zhǔn)罐；二級(jí)種子罐共 2 臺(tái)，公稱體積 30m3，培養(yǎng)基體積 m3；培養(yǎng)基體積達(dá)到大罐的一半以上，配料罐選擇同上， 便于標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。一級(jí)種子罐共 4 臺(tái)，公稱體積 5m3，培養(yǎng)基體積 m3，配料罐選用 5 m3 的標(biāo)準(zhǔn)罐。 10MV??原 材 料 培 養(yǎng) 基 發(fā) 酵 液 重 度 （ 液 體 取配 比 ）表 21 原材料消耗表原料名稱一級(jí)種子罐消耗（KG）二級(jí)種子罐消耗（KG）發(fā)酵罐消耗（KG） 補(bǔ)料消耗（KG）每日消耗量（KG）年消耗量（T）淀粉 黃豆餅粉 蛋白胨 葡萄糖 魚 粉 玉米粉 硝酸鉀 碳酸鈣 氯化鈷 硫酸銨 豆 油 氫氧化納 氨水 375 熱量衡算（1）發(fā)酵熱計(jì)算 VQP??熱其中 ：發(fā)酵熱效應(yīng) KJ/h熱hm3 第 18 頁(yè)大罐發(fā)酵液體積 ；中罐發(fā)酵液體積 ；小罐發(fā)酵液體積 。???大 罐 熱 罐 熱 .3/J小 罐 熱（2）冷卻水量的計(jì)算發(fā)酵過程，冷卻水系統(tǒng)按季節(jié)氣溫的不同，采用冷卻水系統(tǒng)也不同，為了保證發(fā)酵液生產(chǎn)，夏季必須使用冰水，考慮理論用水與實(shí)際的差別，取系數(shù) .冬季：氣溫 時(shí)采用循環(huán)水進(jìn)口 17 ，出口 20 .oC17?oCo夏季：氣溫 時(shí)采用循環(huán)水進(jìn)口 10 ，出口 20 .?冬季冷卻水循環(huán)水用量計(jì)算： 21()?????冷大 罐 發(fā) 酵 熱 效 應(yīng)比 熱 （ 冷 卻 水 出 口 溫 度 冷 卻 水 入 口 溫 度 ）21()..18t/QWCth????冷中 罐 發(fā) 酵 熱 效 應(yīng)比 熱 （ 冷 卻 水 出 口 溫 度 冷 卻 水 入 口 溫 度 ）21()...13t/QWCth????冷小 罐 發(fā) 酵 熱 效 應(yīng)比 熱 （ 冷 卻 水 出 口 溫 度 冷 卻 水 入 口 溫 度 ）=+=273+4160t/Wh總 大 罐 中 罐 小 罐夏季冷卻水用量計(jì)算： 第 19 頁(yè)21()?????冷大 罐 發(fā) 酵 熱 效 應(yīng)比 熱 （ 冷 卻 水 出 口 溫 度 冷 卻 水 入 口 溫 度 ）21()..182t/QWCth????冷中 罐 發(fā) 酵 熱 效 應(yīng)比 熱 （ 冷 卻 水 出 口 溫 度 冷 卻 水 入 口 溫 度 ）21()...1t/QWCth????冷小 罐 發(fā) 酵 熱 效 應(yīng)比 熱 （ 冷 卻 水 出 口 溫 度 冷 卻 水 入 口 溫 度 ）=+=81.+=95t/Wh總 大 罐 中 罐 小 罐（3）冷卻器面積計(jì)算 ChmKJQtkFo2/alk4502:7傳 熱 系 數(shù)發(fā) 酵 熱 效 應(yīng)??取 K=300kClo/tt)2(3417)(015.?????進(jìn) 出罐 罐平 均 溫 差（ ） （ . ???大 罐 取 第 20 ????中 罐 取6..4小 罐 ?。?）蒸汽消耗量計(jì)算發(fā)酵罐蒸汽消毒有三種方法：實(shí)消、連消、空消。慶大霉素常常采用實(shí)消方法。實(shí)消蒸汽用量最大，蒸汽直接通入罐內(nèi)與發(fā)酵液等一起加熱，使罐溫從 35 迅速升Co溫至 130 以達(dá)到滅菌的效果。保溫時(shí)間內(nèi)蒸汽用量按升溫用汽量的 3050%進(jìn)行計(jì)算。Co直接蒸汽混合加熱蒸汽消耗量的計(jì)算： )1()(21?????CtiGD：蒸汽消耗量 kg1G：被加熱料液量 kg，已知大罐為 ；中罐為 ；小罐為 ：加熱結(jié)束時(shí)的料液溫度 1302t Co：加熱開始時(shí)的料液溫度 351I：蒸汽焓 KJ/kg， 焓為 650kCal/kg：熱損失 510%，取 5%???(.)????大 罐 ??1.()650183..k???中 罐 ??194.(.)?小 罐查滅菌保溫時(shí)間內(nèi)的蒸汽用量 =.???2大 罐 大 罐 第 21 =.???2中 罐 中 罐 074小 罐 小 罐則： 111++=?總 大 罐 2大 罐 中 罐 中 罐 小 罐 2小 罐 設(shè)備選型 機(jī)械通風(fēng)發(fā)酵罐的高度和直徑（1）確定發(fā)酵罐的高度和直徑：設(shè)發(fā)酵罐的圓筒體積為 ，封底體積為筒V底V 0234VDH???筒 底 3 30(.)(.785*)????大 罐 取 得其 中 ， 為 發(fā) 酵 罐 公 稱 直 徑 ， 是 發(fā) 酵 罐 圓 筒 高 。3 30(.)(.785*)??????中 罐 取 得3 30(.)D(.785*)562..aDH??????小 罐 取 得注意:后面因?yàn)榍捌谟?jì)算失誤，造成中罐和小罐體積過大，還沒有更改。 機(jī)械發(fā)酵罐壁厚的計(jì)算計(jì)算法確定發(fā)酵罐的壁厚 ：1S）（】【 cmCP2DS1?????式中，P—設(shè)計(jì)壓力，取最高工作壓力的 倍，這里為安全可靠，全取 P=。 第 22 頁(yè)D—發(fā)酵罐內(nèi)徑，D=310cm【σ】—A3 鋼的許用應(yīng)力， 【σ】=127Mpa φ 焊縫系數(shù)，取 φ=C—壁厚附加量 321C??—鋼板負(fù)偏差，取1 —為腐蝕欲量，取22—加工減薄量，取 =0，代入上式得 ????????中 罐 罐115..6c04??中 罐 11 S6 8m?大 罐中 罐小 罐查 鋼 材 手 冊(cè) 圓 整 為 封頭壁厚計(jì)算b ??橢 圓 封 頭 的 直 邊 高 度 ， 取a 圓 封 頭 短 半 軸 長(zhǎng) 度 ，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的厚度計(jì)算公式如下： ）（】【 cmCP2DS?????式中，P=，D=440cm ， 【σ】=127Mpa=， =， =????，代入上式，得 : ???大 罐 第 23 ?????中 ..724?小 罐 22 S16 8m?大 罐中 罐小 罐查 鋼 材 手 冊(cè) 圓 整 為 管道設(shè)計(jì)（1）接管設(shè)計(jì)接管的長(zhǎng)度 h 設(shè)計(jì)各接管的長(zhǎng)度 h 根據(jù)直徑大小和有無(wú)保溫層，一般取 100~300mm接管直徑的確定主要根據(jù)流體力學(xué)方程式計(jì)算。已知物料的體積流量，又知各種物料在不同情況下的流速，即可求出管道截面積，計(jì)算出的直徑再休整到相近的鋼管尺寸即可。（2）通風(fēng)管的管徑計(jì)算大罐實(shí)裝醪量 3m；大罐實(shí)裝醪量 3m；大罐實(shí)裝醪量 3m；設(shè) 1h 內(nèi)排空，則物料體積流量 ??大 罐 物 281中 罐 物 發(fā)酵醪流速取 V=1m/s則排料管截面積為 物F ?大 罐 物 8m中 罐 物 罐 物 ?物 則管徑 第 24 ??物大 罐取無(wú)縫鋼管 Ф299x10 適用。.1..物中 罐取無(wú)縫鋼管 Ф114x4 適用。??物小 罐取無(wú)縫鋼管 適用。若按通風(fēng)管計(jì)算，壓縮空氣在 下，支氣管氣速為 20m/s，大罐通風(fēng)比 1:；中罐通風(fēng)比 1:；小罐通風(fēng)比 1:：????大 罐 8074中 罐 計(jì)算到 ，30 C0狀態(tài)下： ????大 罐 ?小 罐取風(fēng)速 v=20m/s，則風(fēng)管截面積 fF為： ?大 ?中 罐 ff小 罐根據(jù)則氣管直徑 氣 為： ?氣 大 罐取 d=Ф 245x12 無(wú)縫管，則滿足工藝要求。 第 25 ?氣 中 罐取 d=Ф 無(wú)縫管，則滿足工藝要求。?氣 小 罐取 d=Ф 54x2 無(wú)縫管，則滿足工藝要求。 冷卻管的計(jì)算（1）卻管總面積 冬季最高峰時(shí)：=237/?大 19中 /.6/tks小取冷卻水在豎直蛇管中流速 1m/s，根據(jù)流體力學(xué)方程式，冷卻管總截面積 總S為： vw?總S式中：W：冷卻水體積流量，設(shè)計(jì)取 =2/。=/VmssVms?大 中 小V：冷卻水流速，v=1m/s代入上式，得： ?總 大總 中總 小 ㎡㎡㎡（2）冷卻管組數(shù)和管徑設(shè)管徑為 0d，組數(shù)為 n，則 總S=20根據(jù)發(fā)酵罐情況，大罐取 n=6，大罐取 n=4，大罐取 n=3，求管徑，由上式得： ????總大 第 26 ????總中 .?總小 查金屬材料表選取無(wú)縫不銹鋼管表，選取大罐 Ф95 無(wú)縫管；中罐 Ф57 無(wú)縫管；小罐 Ф32 無(wú)縫管?，F(xiàn)取豎蛇管圈端部 u 型彎管曲徑為 250mm，則兩直管距離為 500mm，兩端彎管總長(zhǎng)度0l ）（ ????（3）卻管總長(zhǎng)度 L 計(jì)算 有前知冷卻管總面積2F大 罐，2F3?中 罐，2F4m?小 罐根據(jù)選用的管道，得每米長(zhǎng)冷卻面積為???大 罐 （ ） ..6???中 罐 （ ） F8?小 罐 （ ） 則 0?大 罐 0F4..16中 罐 07..85Lm?小 罐 4?實(shí) 際=+4=冷卻管占有體積 V= 2=179。組管長(zhǎng) 0L和管組高度 ?大 罐 04大 罐 罐 第 27 頁(yè)兩端彎管總長(zhǎng) 0L=1570mm，兩端彎管總高為 500mm，則直管部分高度：h=H500=3400500=2900（mm） ，則一圈管長(zhǎng) 02h915703mll?????每組管子圈數(shù) 0n ?圈 現(xiàn)取管間距 ??外 ，豎直蛇管與罐壁的最小距離為 ，則可計(jì)算出與攪拌器的距離在允許范圍內(nèi)（不小于 200mm） 。⑥校核布置后冷卻管的實(shí)際傳熱面積 ?????實(shí)平 均實(shí)而前有 F=㎡， 實(shí)F＞F， ?可滿足要求。 支座選擇發(fā)酵設(shè)備常