【正文】 /[2687(12%)104]= 連續(xù)蒸煮及蒸餾工段蒸汽耗量匯總于表35.表35 40000t/a淀粉質(zhì)原料酒精廠連續(xù)蒸煮及蒸餾工段蒸汽耗量匯總表工段設(shè)備符號(hào)數(shù)量（kg/h)蒸煮加熱器D蒸餾醪塔D1排醛塔D2精餾塔D3累計(jì) 蒸餾車間水用量的衡算 排醛塔分凝器冷卻水在蒸餾工段排醛塔和精餾塔需要大量冷卻水，為了節(jié)約深井水，可用其他車間溫度較低的冷卻廢水，現(xiàn)排醛塔分凝器選用發(fā)酵和酒母罐的冷卻廢水，其溫度為25℃.經(jīng)排醛塔分凝器后使廢水溫度較高以利于進(jìn)一步利用（如供配料或鍋爐用水），冷卻水以逆流串聯(lián)的方式通過(guò)各分凝器，設(shè)終溫達(dá)70℃，則耗水量為：W’4=RAi/(t2t1)C水=1166247。(7025)247。= 醛酒冷卻用水取17℃的深井水，終溫為35℃，℃降低到20℃，消耗水量為：W”4=A(T1T2)CA/(t2t1)C水=（）247。（3517）247。= 精餾塔分凝器用水精餾塔頂先由醪液預(yù)熱器將醪液預(yù)熱，然后再用發(fā)酵酒母冷卻廢水冷卻，冷卻水消耗量為：W’5=[R(P’＋Pe)＋P’]i3F1CF(tF2tF1)/(t2t1)C水=[[3(＋)＋](7027)]247。(7025)247。= 精餾塔成品冷卻器用水應(yīng)用深井水將成品冷卻到20℃，耗水量為：W”5=P’CP (T1T2) /(t2t1)C水=（）247。（3517）247。=雜醇油分離稀釋用水120kg/h，應(yīng)用17℃的冷水，故整個(gè)蒸餾工段消耗17℃深井水量為：＋＋120=需25℃左右冷卻水，最終升溫到70℃的熱水量為：＋=蒸餾車間水用量衡算結(jié)果見(jiàn)表36.表36 40000t/a淀粉質(zhì)原料酒精廠蒸餾車間水用量衡算表項(xiàng)目每小時(shí)消耗量/kg年消耗量/t冷水消耗醛酒冷卻用水 精餾塔成品冷卻器用水 雜醇油分離稀釋用水120 熱水消耗排醛塔分凝器冷卻水 精餾塔分凝器用水 累計(jì)　 第4章 設(shè)備設(shè)計(jì)及選型 糖化罐糖化罐的有效容積：V=Gt/60ρ=按裝料系數(shù)75%計(jì)：247。75%= m3糖化罐全容積取40 m3，徑高比1:，由此計(jì)算糖化罐各部分尺寸：D=(10247。(π(+)))^(1/3)=H===h===槳葉成45176。角度的雙槳攪拌器攪拌功率計(jì)算式中的A值：A=槳葉的直徑：d=== m攪拌器每秒的轉(zhuǎn)數(shù)：n=100247。60= r/s液體的粘度：μ=247。1000= kg/(sm)N=247。g= 247。=考慮安全系數(shù)與傳動(dòng)效率選用30kW電動(dòng)機(jī).攪拌器槳葉寬度：h==1000=173mm攪拌器槳葉面積：F=（d/2）sinβh=（247。2）sin45176。=槳葉到糖化罐底部距離：ha===軸徑為：10（N/n）=10(247。(60))1/4=罐內(nèi)表面積：S=πDH=π=換熱器的計(jì)算：采用豎式蛇管冷卻，同時(shí)兼起攪拌，擋板作用，冷卻水降溫.加入糖化劑后糖化醪液比熱容：C’g=[kJ/ (kgK)]冷卻水終溫，糖化過(guò)程糖化醪溫度可升至t1=90℃，要求糖化醪溫度保持在t2=60℃，冷卻水用量為糖化醪液的3倍，冷卻水初溫T1=20℃，由此計(jì)算：T2=T1+G1C’g（t1t2）/(3G1)=20+ （9060）/(3)=28℃△tm=（（t1－T2）－（t2－T1））247。ln（（t1－T2）/（t2－T1））=（（90－28）－（60－20））247。ln（（90－28）/（60－20））=℃冷卻水總傳熱：Q= G1C’g（t1t2）=（9060）=[ kJ/ (kgh)]冷卻面積，取K=2000kJ/(Khm2).S=Q/(△tmK)=247。（（+273）2000）=取6組豎式蛇管換熱器，每組換熱器面積為：247。6=以管壁中心面積為傳熱面積，查換熱器取125φ4的無(wú)縫鋼管：取其平均直徑為：1254=121mm所需管長(zhǎng)為：247。（）=28m蛇管長(zhǎng)度：85（81）=595mm蛇管的螺旋間距：856=510mm支架寬：595+510=1105mm糖化罐壁厚：δ=1H1000247。(230－1)+3=11000247。(230－1)+3=壁厚取7mm.進(jìn)料管計(jì)算：40m3糖化罐，填料系數(shù)為75%，30min進(jìn)料則其流量為：Q=40247。（3060）=取流速：V= m/s則管徑：d=(Q /V)1/2=( /)1/2=查《材料與零部件》P132，取150，.排料管計(jì)算：40m3糖化罐，填料系數(shù)為75%，20min排料則其流量為：Q=40247。（2060）=取流速：V= m/s則管徑：d=(Q /V)1/2=( /)1/2=查《材料與零部件》P132，取1756mm的無(wú)縫鋼管,. 調(diào)漿桶調(diào)漿桶兩只，裝料系數(shù)ψ1=，每只的容積為：V調(diào)=（n+1）Gt/（60ρψ1）=（+1）30/（601098）=取徑高比為1:1，錐底夾角α為120176。計(jì)算器輪廓尺寸，調(diào)漿罐直徑為：D=2（V調(diào)/（π（2+1/（3tan60176。））））1/3 = 2（（π（2+1/（3tan60176。））））1/3 = 取直徑D=3200mm，高H=176。，調(diào)漿桶兩只，全容積為：V調(diào)=(π/4)D2H+πD3/(24tan60176。)= (π/4) +π(24tan60176。)=全容積取30m3，每只調(diào)漿桶容積為15m3.調(diào)漿罐為常壓容器，壁厚可由下式確定：S=2D/1000=2，取7mm. 加熱器根據(jù)物料和熱量衡算的結(jié)果，在加熱器每小時(shí)消耗蒸汽D=6361kg/h，被加熱粉漿量為：G（n+1）= （+1）= 各自的體積流量為：W汽 = Dv=6361= m3/hW醪 = G（n+1）=（+1）= m3/h式中v——8kgf/cm2（表壓）蒸汽的比容（m3/kg），其余符號(hào)均同前.現(xiàn)選用三套管加熱器，4mm的熱軋無(wú)縫鋼管，現(xiàn)設(shè)醪以v=，則中套管內(nèi)徑為：d2=( W醪/(3600vπ/4)+d12)1/2 = ((3600π/4)+)1/2=選用φ400，蒸汽通過(guò)小孔流速在v=25m/s左右，從而蒸汽孔總數(shù)，并進(jìn)行合理分配.n’= W汽/(3600vπ/4d孔2)= (360025π/4)=1232（個(gè)）為安全起見(jiàn)增加10%即：1232（1+10%）=1355，按里層26圈每圈26孔，外層26圈每圈26孔，則有蒸汽孔：n=2626+2726=1378（個(gè)）內(nèi)外層各圈交錯(cuò)排列.設(shè)粉漿在加熱器內(nèi)停留時(shí)間t’=15s，則加熱器的有效長(zhǎng)度為：L= W醪t’/(3600π/4(d22－d12))= 15/(3600π/4(－))=其蒸汽孔每圈間隔為：l=L/(26+1)=(m)，取57mm. 蒸煮柱選用柱式蒸煮，取三支柱串聯(lián)，每只柱有效容積為：V蒸=（G（n+1）+D）T1/（180ρ）=（（+1）+6361）20/（1801098）= （m3）取徑高比1:20先估計(jì)柱內(nèi)徑：D=( V蒸/(5π))1/3=( (5π))1/3=(m)選用φ75016mm的熱軋無(wú)縫鋼管，每只柱長(zhǎng)16m，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用封頭，先采用夾角為120176。錐形封頭，容積為：v’=πD3/（24tan60176。）=πD3/（24tan60176。）=（m3）三只蒸煮柱的總?cè)莘e為：V蒸=3（πD2H/4+2v’）=3（π（）216/4+2）=（m3）裝料系數(shù)為100%計(jì)，則實(shí)際蒸煮時(shí)間為：T1= V蒸/（（G（n+1）+D）/（60ρ））= 247。（（（+1）+6361）247。（601098））=（min）由于選用的是中壓無(wú)縫鋼管做蒸煮柱，℃，（表壓），（表壓），底封還受到16m液柱的靜壓， MPa（表壓）計(jì)算：S2=PDn/（2σBΦcos（α/2））+c= 6（75－2）247。（23400cos60176。）+=(cm)取底和蓋厚度均為7mm，式中符號(hào)和含義與前面強(qiáng)度計(jì)算部分相同. 后熟器為加工和安裝方便，擬采用兩只大小相同的后熟器，設(shè)粉漿在后熟器內(nèi)停留總時(shí)間T2為60min，裝料系數(shù)ψ2取80%，（表壓），（表壓），后熟器總?cè)莘e為：V后=（G（n+1）+D－W）T2/（60ρψ2）=（（+1）+6361－（+））60247。（601098）=（m3）每只約30m3，按徑高比1:5決定輪廓尺寸為：D=（v后/（5π/4））1/3=（30247。（5π247。4））1/3=（m）后熟器內(nèi)徑取2m，高取10m，封頭取夾角為120176。錐形，其容積為：v’=πD3/（24tan60176。）=π23247。（24tan60176。）=（m3）每只后熟器全容積為：v后=（π/4）D2H+2 v’=（π/4）2210+2=（m3）實(shí)際后熟時(shí)間為：T2= 2V后ψ2/（（G（n+1）+D－W）/（60ρ））= 280%/（（（+1）+6361－（+））247。（601098））=（min）后熟器的強(qiáng)度計(jì)算：（表壓）計(jì)算，圓筒部分厚為：S1=PDn/（2σBΦ）+c= 3200247。（23400）+=（cm），取7mm.錐底（蓋）厚度為：S2=PDn/（2σBΦcos60176。）+c=3200247。（23400）+=（cm），取11mm. 氣液分離器氣液分離器為了獲得較好的分離效果，不但裝料系數(shù)ψ3較?。ㄈ?0%），而且為了降低氣流速度選擇外形的徑高比較小，這里選擇1:——糖化順利進(jìn)行，（T3）為20min，則氣液分離器的容積：V分=（G（n+1）+D－∑W）T3/（60ρψ3）=（（+1）+6361－（++））20247。（601098）=（m3）氣液分離器直徑為：D=（v分/（2π/4））1/3=（247。（2π247。4））1/3=（m），.，壁厚可按下式估計(jì)：S=2D/1000=2247。1000=，取6mm.糖化醪先拿出7%做酵母，然后通過(guò)噴淋冷卻器，要求溫度由糖化醪初溫t1=60℃，下降到終溫t2=28℃’=17℃的深井水，其終溫tW2’=35℃，則冷卻水用量為：Ws’=93%Gcg(t1－t2)/(ce(tW2’ －tW1’))= 93%(60－28) 247。((35－17))=(kg/h)糖化醪量扣除部分去培養(yǎng)酒母外，需冷卻的數(shù)量：G=G1(1－7%)= (1－7%)=54043kg/h其初溫為t1=60℃，終溫t1=60℃，冷卻水初溫T1=17℃，終溫為T2=35℃，這樣熱交換量為：Q=Gc(t1－t2)=W(T1－T2)c= (35－17) =(kJ/h)先求溫度差校正系數(shù)ε△t：R=(t1－t2)/ (T2－T1)= (60－28) 247。(35－17)=P=(T2－T1)/ (t1－T1)= (35－17) 247。(60－17)=在化工算圖集上差得ε△t=，則平均溫度差為：△tm=ε△t（（t1－T2）－（t2－T1））247。ln（（t1－T2）/（t2－T1））=（（60－35）－（28－17））247。ln（（60－35）/（28－17））=(℃)現(xiàn)擬選用外徑dH=60mm的紫銅管，導(dǎo)熱系數(shù)λ1=[kW/(ms)].，則噴淋水的噴淋密度為：β=W/(22l)=247。(228)=[kg/(m3h)]則蟠番管外壁的給熱系數(shù)為：α1=[kW/(m3K)]館內(nèi)糖化醪的給熱系數(shù)：α2=(ωdiρ/μ)(cPμ/λ2)式中：di= dH－2δ=60－2=53(mm)λ2=104[kW/(mK)]ρ=1098(kg/m3)cP=[kJ/(kgK)]μ=[kg/(sm)]管內(nèi)糖化醪流速為：ω=(G/2)/(3600ρ(π/4)di2)= (54043247。2) 247。(36001098(π/4) )=(m/s)將上述各值代入上式：α2=104247。(1098247。)(247。104)=[kW/(m3K)]傳熱總系數(shù)為：K=1/(1/α1 ＋δ/λ1 ＋1/α2) =1247。(1247。 ＋247。 ＋1247。)=[kW/(m2K)][kW/(m2K)]：F=Q/(K△tm)= 247。()=(m2)需要管長(zhǎng)度：L=F/(πdi)=247。(π)=每組需要蟠番管的圈數(shù)：n=L/(4l)=247。(48)=(圈)，現(xiàn)取18圈.實(shí)際傳熱面積約：F=22nlπdi=22188π=(m2)表41 蒸煮糖化車間設(shè)備設(shè)計(jì)匯總表設(shè)備容積/m3數(shù)量/個(gè)糖化罐402調(diào)漿桶152加熱器　1蒸煮柱3后熟器2氣液分離器1噴淋冷卻器　1致謝歷時(shí)兩周的課程設(shè)計(jì)終于落下了尾聲，在此我想特別感謝指導(dǎo)老師，在前面的理論課上，他以豐富的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的學(xué)識(shí)教給了我們工程的概念和技能，并在課程設(shè)計(jì)過(guò)稱中悉心指導(dǎo)，在選題、資料收集、繪圖等方面給予幫助，堅(jiān)持每天到教室關(guān)注設(shè)計(jì)進(jìn)展。課程設(shè)計(jì)凝聚了我們組七個(gè)人的心血，雖然大家不免還有其他的事情要忙，但依然積極配合，相互幫助，迎難而上，很好地完成了任務(wù)。所以我也想對(duì)我的同組同學(xué)由衷地說(shuō)聲謝謝，課程設(shè)計(jì)離不開(kāi)你們的支持和付出。參考文獻(xiàn)[1] 秦耀宗. 酒精工藝學(xué)[M]. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999.[2] 吳思方. 發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論[M]. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2007.[3] 吳思方. 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