【導讀】貴州大學本科畢業(yè)論文（設計）第II頁

　　

【正文】 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 29 頁 第四章 發(fā)酵罐的附件的選取 視鏡的選取 視鏡是用來觀察設備內(nèi)部情況的，根據(jù)工藝要求反應器要安裝視鏡。視鏡包含普通 帶頸和 普通 不帶頸的兩種， 但由于本設計發(fā)酵罐的容積才為 50L，體積太小可以 設計選用普通帶頸視鏡， DN=35mm，結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 普通帶頸視鏡結(jié)構(gòu)簡圖（ CAD 截圖） 溫度計測量元件 由于本設計環(huán)境為帶腐蝕天劍，所以可懸著帶剛性測溫探頭和感應接觸器FP2300 雙金屬溫度計（圖 ），材料為不銹鋼，標準尺寸 Dn=100mm。 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 30 頁 圖 雙金屬溫度計 擋板的選型 擋板的基本作用是將液態(tài)的旋轉(zhuǎn)運動改為垂直翻轉(zhuǎn)運動，消除漩渦，同時改善所施加功率的有效利用率。擋板限制了液態(tài)的切向速度，增加了軸向和徑向的速度分量，其作用是使攪拌器排出流具有更寬的流動半徑，攪拌器旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的排出流因為擋板和內(nèi)壁的作用，在攪拌罐內(nèi)形成復雜 的流場、流型、速度大小和方向。使得混合效果得到顯著的增加。 擋板寬度 Wb： Wb=（ 1/121/10） D=(2530)mm 綜合設計的參數(shù)取值 Wb=30mm。 當罐體直徑小于 1000mm 時，取 24塊擋板就可以滿足設計條件。本設計取4塊擋板， Zb=4。 由于攪拌器為開啟渦輪式攪拌器，可知擋板和筒壁的間距 ： 擋板的上緣一般可與靜止液面齊平，當液面上有輕而易浮不易濕潤的固體物 料時，則需在液面上造成漩渦，這時擋板上緣可低于液面 100～ 150mm。擋板的下緣可到槽底。有時利 用擋板的高度來改變流型，如在槽低希望使較重物料易于沉降而分離出來時，就可將擋板下端取在槳葉之上，這樣可使槽底出現(xiàn)水平回轉(zhuǎn)流，有利于物料沉降。 所以擋板高度 H： （ 41） ； 求得 H值為 338mm，取整 340mm。 支座的選型 ； ； 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 31 頁 ； ； =g； 。 由于減速器、電機和夾套質(zhì)量較小，所以忽略可得總重量： （ 42） 代入數(shù)據(jù)求得 。 由于罐體總重量小于 10KN，可選用 A類耳式支座。 耳式支座由筋板和支腳組成，管飯用于反應釜及立式換熱器等直立設備上。具有結(jié)構(gòu)簡單、輕便等優(yōu)點，但對器壁會產(chǎn)生較大的局部應力，因此當容器較大或器壁較薄時，應在支座與器壁間加一墊板，墊板厚與容器壁厚相等都為 3mm，材料也為 0Cr18Ni9Ti，其具體結(jié)構(gòu) （圖 ） 和參數(shù) （表 ） 如下： 圖 A 型支座結(jié)構(gòu) 簡圖 表 A型 支座 具體結(jié)構(gòu) 參數(shù) 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 32 頁 轉(zhuǎn)軸的密封 轉(zhuǎn)軸密封采用機械 密封，機械密封是把轉(zhuǎn)軸的密封從軸向改為徑向，通過動環(huán)和靜環(huán)兩個端面的相互配合，并做相對運動達到密封的裝置，又稱端面密封。機械密封的泄漏率低，可靠性高，功耗小，使用壽命長，在攪拌反應器中得到廣泛的應用。 （ 1） 單端面與雙端面的選取見 表 端面的選用參數(shù) 密封面 壓力等級（ MPa） 使用溫度（℃） 最大線速度（ m/s） 介質(zhì)端材料 單端面 20150 3 碳素鋼，不銹鋼 雙端面 20300 23 單端面結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、維護方便，對于本設計的選用性價比也很高。所以選用單端面密 封（圖 ）。 圖 單端面密封 結(jié)構(gòu)圖 （ 2） 平衡與非平衡密封的選用 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 33 頁 平衡式機械密封能降低端面上的摩擦和磨損，減小摩擦熱，承載能力大，但結(jié)構(gòu)復雜，一般需在軸或軸套上加工出臺階，成本高，而非平衡式結(jié)構(gòu)簡單，常用于壓力小于 場合。本設計工作壓力為 。選用非平衡式（圖 ）。 圖 非平衡密封結(jié)構(gòu)圖 焊接結(jié)構(gòu)設計 筒體、封頭及其相互間的連接縱環(huán)焊縫必須采用對接接頭（圖 ），筒體、封頭壁厚薄，可以采用 I 型坡口（圖 ）。 圖 焊接接頭的主要形式 圖 焊接坡口的主要形式 接管與筒體接不強圈間的焊接一般只能采用角接焊和搭接焊，見圖 。 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 34 頁 圖 常用的插入式接管焊接（不帶補強圈） 圖 帶補強圈的插入式接管焊接 其他焊接直接采用對接焊接。 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 35 頁 結(jié)論 我國是人口大國，年產(chǎn)廚余垃圾 5000 多萬噸，他們是一種放錯了地方的資源，迫切需要對其進行資源化處理。本設計對廚余垃圾進行厭氧消化處理產(chǎn)乳酸工藝，具有很大的市場價值，不僅能夠解決廚余垃圾的環(huán)境問題還能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效應。 本設計在對廚余垃圾厭氧發(fā)酵的工藝確定后 主要對厭氧發(fā)酵罐進行設計。 50L 通用式厭氧發(fā)酵罐，采用六葉開啟式渦輪攪拌槳，改槳葉廣泛應用于固 液的攪拌，能有效的是固液充分的混合。罐體采用整體式夾套傳熱，結(jié)構(gòu)簡單，能完全滿足本設計的傳熱。攪拌軸的計算校核應用 MATLAB 編程實現(xiàn)，簡潔明了。 整個發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，強度合理，性價比高。能完全滿足廚余垃圾的厭氧發(fā)酵所需的溫度、壓力、 PH調(diào)控等條件。 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 36 頁 致謝 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 37 頁 參考文獻 [1]方戰(zhàn)強，吳堅，鮑倫軍．餐廚垃圾處置方法探討 [J]．華南師范大學學報 (自然科學版 )，2021(1)： 7074． [2]解強，邊炳鑫，趙由才．城市固體廢棄物能源化利用技術(shù) [M].北京：化學工業(yè)出版社，20O4． [3]中華人民共和國國家統(tǒng)計局．中國統(tǒng)計年鑒 [ M]．北京：中國統(tǒng)計出版社． 1996— 2021． [4]張振華，汪華林，胥培軍，李權(quán)柄 . 廚余垃圾的現(xiàn)狀及其處理技術(shù)綜述 [J].華東理工大學化工機械研究所 ,上海 2021年第 5期 [5]郭燕，戴文燦．淺析城市生活垃圾綜合處理與再生利用 [ J ] 再生資源研究， 2021( 5)：30— 32． [6]汪春霞．有機固體廢 棄物厭氧消化與綜合利用 [J]中國資源綜合利用， 2021， 24(7)：25— 28． [7]鄔蘇煥，宋興福，李夠生等．雙菌固態(tài)發(fā)酵處理餐廚垃圾 [J]．食品與發(fā)酵工業(yè)， 2021，30(5)： 63 6 8． [8]陳金鐘，鄔蘇煥，宋興福等．泔腳與秸桿混合發(fā)酵法生產(chǎn)蛋白飼料的新工藝流程 [J]．上海環(huán)境科學 ,2021， 22(12)： 998～ 1000. [9]Lay Jiunn— Jyi， Fan Kuo— Shuh， Chang JamesI， eta1． Influence of chemical nature of anic wastes on their conversion to hydrogen by heatahock digested aludge[J]． International Journal of Hydrogen Energy， 2021， 28(12)： 13611367． [10]趙春芳，鄺生魯，奚強．以葡萄糖為基質(zhì)的消化污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫氣的研究 [J].化學工業(yè)與工程技術(shù)， 2021． 22(4)： 45． [11]謝煒平，梁彥杰，何德文，鄒原 .餐廚垃圾資源化技術(shù)現(xiàn)狀及研究進展 [J].中南大學冶金學 院，湖南 長沙 41008 第 16卷第 2期 2021年 4月 . [12]崔亞偉 ,陳金發(fā) . 廚余垃圾的資源化現(xiàn)狀及前景展望 [J].中國資源綜合利用 2021(10):3132. [13]李夢嬌 .廚余垃圾厭氧消化技術(shù)研究 [J].新疆固體廢物管理中心，新疆 烏魯木齊830011 2021年 7月第七期 . [14]Unayama H， Moon S， Kimura Y． Microstructure and thermal properties of poly lactides with different L and D nit sequences： Importance of the helical nature of the LSe quenced segments． Macromol Mat＆ Engin,2021,288(2):144188. [15]張波，何品晶 .溫度和發(fā)酵時間對廚余垃圾發(fā)酵產(chǎn)乳酸及其光學異構(gòu)體的影響 [J].同濟大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室 上海 2021,13（ 4） :575578. [16]黃楠，趙宋敏，李定龍，孫向武，戴肖云 .廚余垃圾厭氧發(fā)酵 產(chǎn)酸工藝研究 [J]江蘇工業(yè)學院環(huán)境與安全工程學院，江蘇常州 2021,38(28). [17]王凱，于軍等 .《攪拌設備》 [M].北京：化學工業(yè)出版社， 2021. [18]陳志平，章序文，林興華等 .《攪拌與混合設備設計選用手冊》 [M].北京：化學工業(yè)出版社， 2021. [19] GB1501998《鋼制壓力容器國家標準》 [S]， 1998． 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 38 頁 [20] 譚天恩，麥本熙，丁惠華 .化工原理上 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. [21] 王 毅 .過程裝備控制技術(shù)及應用 [M].北京： 化學工業(yè)出版社， 2021年。 [22]居文明主編 .化工設備設計全書 [M]．鋼架設計 .上海：上?？茖W技術(shù)出版社， 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 39 頁 附錄 （ 1） 50L 通用式厭氧發(fā)酵罐 總裝配圖。 （ 2） 廚余垃圾厭氧發(fā)酵的工藝流程圖。 （ 3） 50L 通用式壓氧發(fā)酵罐零件圖，攪拌器零件圖。