【正文】 酵母液呈液膜狀粘附在滾筒表面,表面溫度達(dá)140 ℃,滾筒旋轉(zhuǎn)2/ 3 轉(zhuǎn),濃縮酵母液即被蒸發(fā)干燥至殘留水分10 %以下。其特點(diǎn)：以蒸汽或?qū)嵊蜑闊嵩?，受熱面積大，熱效率高，加熱均勻。干燥速率大，筒壁上濕料膜的傳熱與傳質(zhì)過程由里向外方向一致,溫度梯度大,使料膜表面保持較高的蒸發(fā)強(qiáng)度。干燥時(shí)間短，一般為7~30秒左右，適合熱敏性物料。操作方便，維修便利。經(jīng)過碟式離心機(jī)二級(jí)分離得到酵母濃度為10%的濃縮液一小時(shí)生產(chǎn)8%水分干酵母=[2760/(300*24)]*1000=需干燥水量=(]=所以可采用GT系列滾筒干燥機(jī)GT18型號(hào)表41規(guī)格滾筒尺寸mm有效加熱面積干燥能力kg/蒸汽耗量kg/h電機(jī)功率kw外形尺寸mm總量kgGT18 m2420630105010754100*2500*35006150 空氣過濾系統(tǒng) 空壓機(jī)，配用電機(jī)JR1278，N=130kw。 粗過濾器選用油浸式金屬網(wǎng)空氣過濾器 空氣貯罐選擇V=30m3，的空氣儲(chǔ)罐2個(gè)，材料為A3鋼。 一、二級(jí)冷卻器 選FLB50065252的冷卻器，采用浮頭式列管換熱器6個(gè)，分為兩組，分別作為一、二級(jí)冷卻器，串聯(lián)使用，材料為A3鋼。 旋風(fēng)分離器選CLT/A55的旋風(fēng)分離器3臺(tái)，并聯(lián)使用，材料為A3鋼。 絲網(wǎng)除霧器，絲網(wǎng)介質(zhì)高度為，材料為A3鋼。 加熱器選型號(hào)G400Ⅱ1622，采用列管式換熱器作為加熱器。 空氣總過濾器，過濾常數(shù)K=，采用棉花、活性炭、鐵絲網(wǎng)圍過濾介質(zhì)，圓筒形雙橢圓封頭。第五章 發(fā)酵罐設(shè)計(jì) 發(fā)酵罐選型及要求好氣性發(fā)酵需要將空氣不斷同如發(fā)酵液中，以供微生物所消耗的氧。同如發(fā)酵液中的氣泡越小，氣泡與液體的接觸面積就越大，液體中氧的溶解速率也越快。飼料酵母發(fā)酵屬于好氣性，因此本設(shè)計(jì)采用氣升式發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。氣升式通風(fēng)發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠常用的類型之一。它是通過把無菌空氣通過噴嘴或噴孔噴射進(jìn)發(fā)酵液中，通過氣液混合物的湍流作用而使空氣泡分割細(xì)碎，同時(shí)由于形成的氣液混合物密度降低故向上運(yùn)動(dòng)，而氣含率小的發(fā)酵液則下沉，形成循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)混合與溶氧傳質(zhì)。為了使發(fā)酵順利進(jìn)行，發(fā)酵罐必須滿足下面的幾個(gè)基本要求：l 發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜的徑高比?！?倍左右，罐身越長(zhǎng)，氧的利用率越高。l 發(fā)酵罐能承受一定壓力。由于發(fā)酵罐在消毒及正常工作時(shí)，罐內(nèi)有一定的壓力和溫度，因此罐體各部件要有一定的強(qiáng)度，能承受一定的壓力。l 發(fā)酵罐的氣升裝置能使氣液充分混合，保證發(fā)酵液必須的溶解氧。l 發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的冷卻面積。l 發(fā)酵罐應(yīng)盡量減少死角，避免藏垢積污，滅菌能徹底，避免染菌。 發(fā)酵罐各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)酵罐主要尺寸（1） 材料 ，屬于一類壓力容器范圍，因此必須按照GB15089《鋼制壓力容器》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。筒體、封頭一般采用普通碳素鋼Q235A進(jìn)行制造。下封頭由于通風(fēng)氣流沖擊極易被腐蝕，因此在下封頭中心加焊與其吻合的不銹鋼圓弧形鋼板?？紤]到100立方米的發(fā)酵罐的制造繁瑣和使用周期長(zhǎng)的要求，整個(gè)罐體均采用不銹鋼制造。（2） 連接因?yàn)?00立方米的發(fā)酵罐屬于大型發(fā)酵罐，因此采用整體組焊的結(jié)構(gòu)。（3） 高度與容積已知：發(fā)酵罐容積，填充系數(shù)， 選擇罐內(nèi)徑與圓筒高，封頭高l 因?yàn)?，則,得D=3170mm，取D=3200mm則=4D=43200=12800mm，發(fā)酵罐的規(guī)格為3200mm12800mm圓筒部分實(shí)際容積 l 封頭高：，取橢圓形封頭的直邊高度封頭容積：l 擴(kuò)大口擴(kuò)大口直徑D1（內(nèi)徑）＝3700mm，斜角＝600 則l 全容積 ：l 罐體總高 ：l 發(fā)酵罐內(nèi)裝料容積 ：設(shè)圓柱部分的填充系數(shù)為，則，所以那么液柱高度：（4） 壁厚l 內(nèi)壓圓筒厚度計(jì)算式中——圓筒的設(shè)計(jì)厚度（mm） ——設(shè)計(jì)壓力（一般取最高操作壓力）（MPa，表壓）。 ——圓筒內(nèi)徑（mm）——設(shè)計(jì)溫度下圓筒材料的許用應(yīng)力（MPa），不銹鋼取130MPa（t：20～200℃）——焊縫系數(shù)，（局部無損探傷）——鋼板的厚度負(fù)偏差，——腐蝕余量，不銹鋼取=0取用5mmＡ３鋼板制造，內(nèi)襯1mm不銹鋼。l 橢圓形封頭厚度計(jì)算式中——圓筒的設(shè)計(jì)厚度（mm） ——設(shè)計(jì)壓力（一般取最高操作壓力）（MPa，表壓）。 ——圓筒內(nèi)徑（mm）——設(shè)計(jì)溫度下圓筒材料的許用應(yīng)力（MPa），不銹鋼取130MPa（t：20～200℃）——焊縫系數(shù)，取用5mmＡ３鋼板制造，內(nèi)襯1mm不銹鋼。（5） 人孔采用水平吊蓋人孔（3B58361），選A型，材料為A3鋼， kg/cm2，直徑為500mm。（6） 視鏡選視鏡IIP96，直徑為150mm，視鏡玻璃，雙頭螺栓M1240，8個(gè)，材料為A3鋼。（7） 人梯梯寬420mm，梯間距400mm，與內(nèi)壁距離180mm，材料GB70272，熱方形鋼，規(guī)格為3030，梯高 ：用16圓鋼制造（8） 內(nèi)導(dǎo)流筒內(nèi)導(dǎo)流筒DE/D=，S/ DE＝，有利于優(yōu)化傳質(zhì)混合，所以內(nèi)導(dǎo)流筒采用分段式。將內(nèi)導(dǎo)流筒分成5段，使每一次加料都能夠得到循環(huán)。最下面兩段米勒板的分段間距3000mm，S/ DE＝。連分段間距在內(nèi)的導(dǎo)流筒總高11500mm。 傳熱冷卻面積計(jì)算（1） 冷卻裝置選型發(fā)酵罐患熱裝置通常用夾套式換熱裝置、豎式蛇管換熱裝置和豎式列管換熱裝置這三種，本設(shè)計(jì)采用豎式蛇管換熱裝置。這種裝置是豎式的蛇管分組安裝與發(fā)酵罐內(nèi)，有四組、六組或八組不等，根據(jù)管的直徑大小而定。優(yōu)點(diǎn)是：冷卻水在管內(nèi)的流速大，傳熱系數(shù)高，死角少。采用豎式裝置還可以起擋板的作用，故不需要另設(shè)擋板。（2）計(jì)算發(fā)酵熱根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值得出，每立方米酵母發(fā)酵液每小時(shí)傳給冷卻器最大的熱量為31395，每罐發(fā)酵液體積為80立方米，則發(fā)酵熱。（2） 計(jì)算傳熱面積l 取冷卻水進(jìn)口溫度8℃，出口溫度為15℃，發(fā)酵溫度為36℃，則溫度差為：米勒板傳熱面積：取換熱裝置的傳熱系數(shù)K=1200所以選用米勒板的高度為： 取4m。發(fā)酵最初填料50 m3，高度為由于筒體直徑為3200mm，米勒板的高度為4000mm，導(dǎo)流筒間的間隙是500mm，所以冷卻的面積為：F’=（2）4＝ m2得到F大于F’，所以設(shè)計(jì)的導(dǎo)流筒合用。冷卻水用量： 取u=4m/s 則取120mm所以進(jìn)水管選用Φ120*4 無縫熱軋鋼管 噴嘴設(shè)計(jì)選用直徑為4mm的噴嘴，取最大噴氣速度20m/s，一個(gè)噴嘴的最大通氣量為： m3/s本設(shè)計(jì)的最大通氣量按1:，一般的通氣量是1:。所以采取兩個(gè)進(jìn)氣管并聯(lián)，一個(gè)通氣量為1:，另外一個(gè)為1:。一級(jí)控制通氣量為1:，據(jù),得到一級(jí)控制風(fēng)量為： m3/s噴嘴數(shù)為Q1/Q0,得到291個(gè)，平均分成3組，每組87個(gè)噴嘴。根據(jù)流體流量公式得：，其中VS取20m/s，則選一級(jí)進(jìn)氣管的不銹鋼管，氣體部分用Dg＝70mm的不銹鋼管彎成直徑為的環(huán)管。分別300、00、450的位置開直徑為4mm的孔87個(gè)。二級(jí)控制通氣量為1: m3/s噴嘴數(shù)為Q2/Q0,得到219個(gè)，平均分成3組，每組73個(gè)噴嘴。根據(jù)，其中VS取20m/s，則選二級(jí)進(jìn)氣管的不銹鋼管，氣體部分用Dg＝70mm的不銹鋼管彎成直徑為的環(huán)管。分別300、00、450的位置開直徑為4mm的孔73個(gè)。 最大通氣量為1:，則兩個(gè)進(jìn)氣管一起開，兩進(jìn)氣管是并聯(lián)的關(guān)系，這樣可以保持罐內(nèi)溶氧充足。 其它設(shè)備 消泡電機(jī)選用Y225M6電動(dòng)機(jī)，功率30kw，轉(zhuǎn)速980r/min。選用LCV200,傳動(dòng)比I＝。根據(jù)其中d――軸徑（cm），N――軸所傳遞的功率（kw），A――常數(shù)，n＝轉(zhuǎn)速（r/min）。N＝30kw，n＝165r/min，A＝10根據(jù)(按扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算)其中B――常數(shù)。N＝30kw，n＝165r/min，B＝10基于安全的考慮，用軸徑80mm，材料45號(hào)鋼。軸封采用單端面機(jī)械軸封，操作壓力2 kg/cm2，操作溫度小于130攝氏度。軸轉(zhuǎn)速730r/min，軸徑80mm。采用凸緣聯(lián)軸器。采用圓錐滾子軸承，型號(hào)7216E.孔徑6mm，開孔率32%，用壁厚5mm的不銹鋼板制造，篩板4塊。采用Idg6Dg150JB593644視鏡2個(gè)。 接管一級(jí)進(jìn)氣管和二級(jí)進(jìn)氣管分別采用100mm和150mm的不銹鋼管，材料為1Cr18Ni9。根據(jù)，按1:， kg/cm2 m3/s根據(jù)，其中VS取15m/s，則故排氣管選用180mm的不銹鋼，材料為1Cr18Ni9。進(jìn)料管每次進(jìn)料耗時(shí)60分鐘，流速VS 取1m/s,進(jìn)料量V=35。采用YB2317，121mm，材料為10號(hào)的普通無縫鋼管。排料時(shí)間30分鐘，流速1m/s、采用YB2317，180mm，材料為10號(hào)的普通無縫鋼管。、補(bǔ)糖管接種量為10%，接種時(shí)間20分鐘，流速1m/s。采用YB2317，325mm，材料為10號(hào)的普通無縫鋼管。采用YB80470, 10mm，材料1Cr18Ni9的不銹鋼管。采用YB80470, 10mm，材料1Cr18Ni9的不銹鋼管。采用YB80470, 225mm，材料1Cr18Ni9的不銹鋼管。 發(fā)酵罐重要參數(shù)表51公稱體積100 m3實(shí)際體積 m3罐高15443mm冷卻面積 m2裝液系數(shù)80%H/D14D0/D1S/D0直徑4mm的噴嘴510篩板孔徑6mm，開孔率32%，4塊1: m/s1:1:注：H――不包括封頭的高度； D1――下罐體的內(nèi)徑； D0――內(nèi)導(dǎo)流筒的內(nèi)徑； S――分段間距。 100m3發(fā)酵罐附屬設(shè)備的計(jì)算發(fā)酵期間共有6個(gè)發(fā)酵罐，有4個(gè)同時(shí)工作，最大通風(fēng)比1:，平均每罐通風(fēng)比取1:。平均每罐發(fā)酵液80 m3。得到發(fā)酵車間空氣用量為：Q＝804＝80 m3/min理論上一個(gè)種子罐配三個(gè)發(fā)酵罐，本設(shè)計(jì)采用二級(jí)種子罐2個(gè)。規(guī)格為，大小11 m3。每個(gè)發(fā)酵罐配一個(gè)分過濾器，規(guī)格見發(fā)酵車間設(shè)備選型。每個(gè)發(fā)酵罐配一個(gè)體積50 m3的補(bǔ)糖罐。通風(fēng)量按1:，Q＝8060＝1680 m3/h需要每小時(shí)流量為1680m3/h以上的空氣轉(zhuǎn)子流量計(jì)一個(gè)。第六章 全廠水、氣、冷、電估算 水的用量 液化醪冷卻水用量 液化醪溫度：850c 600c 冷卻水溫度：300c 600c 采用逆流冷卻 液化醪量=淀粉用量（1+粉漿比）=（）/24=㎏/h 比熱c＝㎏c則用水量： 糖化醪冷卻水用量 糖化醪溫度：600c 300c 深井水溫度：200c 250c 逆流冷卻 糖化醪量=(240/24)*1000=10000㎏/h 比熱c＝㎏c 則用量 發(fā)酵車間用水量(1) 冷卻用水量100立方米的發(fā)酵罐，裝料量為80立方米，使用新鮮水，冷卻水進(jìn)口溫度為8℃，出口溫度為15℃，按照部分酵母工廠的實(shí)測(cè)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)，酵母發(fā)酵熱高峰值約為31395，則每個(gè)發(fā)酵罐每小時(shí)冷卻用水量為日運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)發(fā)酵罐，最高峰用水量為：3=平均用水量為：=（）(2) 工藝用水量調(diào)漿用水粉水比=100：350，則用水量（3）總用水量+= 噸/h 車間耗氣量，冷卻排管重3噸，（表壓）蒸汽滅菌，（表壓）下，由20℃，升至121℃。其蒸汽用量為：因100立方米發(fā)酵罐的全容積大于100立方米，考慮到罐內(nèi)的排灌、導(dǎo)流筒等所占的空間，管的自由空間仍按100立方米計(jì)算。填充空間所需蒸汽量為: 式中：——發(fā)酵罐自由空間即全容積（立方米） ——加熱蒸汽密度（kg/m3），輻射與對(duì)流聯(lián)合給熱系數(shù)，罐外壁溫度為70℃。100立方米發(fā)酵罐的表面積為101m2，耗用蒸汽量為：式中：——附壁水平均厚度（1mm）滅菌過程蒸汽滲漏取總蒸汽消耗量的5%，空管滅菌蒸汽消耗量為：，用蒸汽量為：=1280kg/罐每日用蒸汽量為：12803=3840kg/d平均量為：3840/24=160kg/h 全廠耗冷量的計(jì)算 糖化工段耗冷量的計(jì)算（1）液化醪滅酶用150℃蒸汽變成同溫度冷凝水，汽化熱，密度，糖化醪吸收熱量：（2）糖化醪滅酶用150℃，糖化醪吸收熱量，耗冷量為（3）考慮熱損失20%，車間總耗冷量 發(fā)酵工段耗冷量的計(jì)算式中：——被冷卻的發(fā)酵液的重量（kg/h） ——被冷卻的發(fā)酵液的比熱， ——被冷卻的發(fā)酵罐的重量（kg/h） ——被冷卻的發(fā)酵罐的比熱， ——被冷卻的發(fā)酵液的初溫，95℃，即338K ——發(fā)酵液被冷卻后的溫度，33℃，即276K，3=，則，則（1）生產(chǎn)、生活照明用電功率約占全廠裝機(jī)容量的5%。（2）壓縮空氣站、冷凍站、發(fā)酵車間的裝機(jī)容量占全廠比例的50%~60%，~。（3）其他負(fù)荷。如原料倉(cāng)庫(kù)、制糖車間、干燥車間，裝機(jī)容量為50