200m3機械攪拌通風發(fā)酵罐設計方案(參考版)
2024-08-24 14:33本頁面
【正文】 設計計算，繪圖和編制設計說明書。 閱讀設計指導書，查閱資料，擬定設計程序和進度計劃。 五、設計基本依據 機械攪拌生物反應器的型式 通用式機械攪拌生物反應器，其主要結構標準如下： ①高徑比： H/D= ②攪拌器：六彎葉渦輪攪拌器 ,Di:di:L:B=20:15:5:4 ③攪拌器直徑： Di=D/3 ④攪拌器間距： S=（ ） D ⑤最下一組攪拌器與罐底的距離： C=（ ） D ⑥擋板寬度： B=，當采用列管式冷卻時，可用列管冷卻代替擋板 反應器用途 用于有機酸生產的各級種子罐或發(fā)酵罐，有關設計參數如下： ①裝料系數：種子罐 發(fā)酵罐 ②發(fā)酵液物性參數：密度 1080kg/m3 粘度 導熱系數 ℃ 比熱 ℃ ③高峰期發(fā)酵熱 104kJ/ ④溶氧系數：種 子罐 57 106molO2/ 發(fā)酵罐 69 106molO2/ ⑤標準空氣通風量：種子罐 發(fā)酵罐 20 冷卻水及冷卻裝置 冷卻水：地下水 1820℃ 冷卻水出口溫度： 2326℃ 發(fā)酵溫度： 3233℃ 冷卻裝置：種子罐用夾套式冷卻，發(fā)酵罐用列管冷卻。 主要包括： （ 1）工藝設計 ①設備結構及主要尺寸的確定（ D， H， HL， V， VL， Di 等） ②通風量的計算 ③攪拌功率計算及電機選擇 ④傳熱面積及冷卻水用量的計算 （ 2）設備設計 19 ①壁厚設計（包括筒體、封頭和夾套） ②攪拌器及攪拌軸的設計 ③局部尺寸的確定（包括擋板、人孔及進出口接管等） ④冷卻裝置的設計 (包括冷卻面積、列管規(guī)格、總長及布置等 ) 設計說明書的編制 設計說明書應包括設計任務書，目錄 、前言、設計方案論述，工藝設計和計算，設計結果匯總、符號說明，設計結果的自我總結評價和參考資料等。 動力消耗、設備結構的工藝設計。 二、課程設計題目 （任選一） 機械攪拌發(fā)酵罐： 25m3,50m3,75m3,100m3,150m3,200m3,500m3 三、 課程設計內容： 設備所擔負的工藝操作任務和工作性質，工作參數的確定。 計算 總發(fā)酵熱 5512500 ㎏ /h 計算 冷卻水耗量 ㎏ /h 計算 冷卻面積 ㎡ 計算 冷卻列管總長度 660m 計算 冷卻列管總高度 11m 計算 列管組數 4組 由工藝條件確定 每組列管數 15根 計算 組內列管排列方式 轉角正三角形 組間排列方式 轉正正方形 17 表 4 發(fā)酵罐攪拌功率的設計計算結果 項目及代號 參數及結果 備注 轉速 92 r/min 根據參考文獻 [3]選取 不通氣條件下的軸功率 kW 計算 兩層攪拌器軸率 kW 通氣量 107ml/min 由工藝條件確定 通氣攪拌功率 kW 計算 電機的功率 kW 計算 電機的選擇 型號 Y315L12 功率 160 kW 轉速 2980 r/min 根據參考文獻 [3]選取 軸徑 120mm 根據參考文獻 [3]選取 傳動裝置 三角皮帶 根據參考文獻 [3]選取 三角皮帶型號和根數 D 6 根 根據參考文獻 [3]選取 小皮帶輪直徑 Φ 300mm 根據參考文獻 [3]選取 大皮帶輪直徑 Φ 1100mm 根據參考文獻 [3]選取 18 Ⅲ .設計任務書 生物反應工程與設備課程設計任務書 — 機械攪拌生 物反應器設計 一、 課程教學目標 生物反應工程與設備課程設計是生物工程專業(yè)一個重要的、綜合性的實踐教學環(huán)節(jié)，要求學生綜合運用所學知識如生化反應工程與生物工程設備課程來解決生化工程實際問題，對培養(yǎng)學生全面的理論知識與工程素養(yǎng)，健全合理的知識結構具有重要作用。 14 Ⅱ .設計結果匯總 表 1 200m3 發(fā)酵罐的幾何尺寸 項目及代號 參數及結果 備注 公稱體積 3m 200 設計條件 全體積 3m 210 計算 罐體直徑 mm 4140 計算 發(fā)酵罐總高 mm 16560 計算 發(fā)酵罐筒體高度 mm 14460 計算 攪拌葉直徑 mm 1380 計算 橢圓封頭短半軸長 mm 1000 計算 橢圓封頭直邊高度 mm 50 計算 底攪拌葉至封頭高度 mm 1380 計算 攪拌葉間距 mm 1380 計算 15 表 2 發(fā)酵罐主要部件尺寸的設計計算結果 項目及代號 參數及結果 備注 罐體材料 16MnR 鋼 由工藝條件確定 焊接方式 雙面縫焊接 由工藝條件確定 罐體筒壁厚 10mm 計算 封頭壁厚 18mm 計算 攪拌器類型 六彎葉渦輪式攪拌器 根據參考文獻 [3]選取 攪拌葉直徑 1380mm 計算 攪拌器層數 2 由工藝條件確定 人孔 1 個，標準號HG215221995 根據參考文獻 [3]選取 視鏡 2 個，標準號HGJ5018617 根據參考文獻 [3]選取 進、排料口直徑 Φ 180 5mm 根據參考文獻 [3]選取 進、出氣口直徑 Φ 180 5mm 根據參考文獻 [3]選取 冷卻水進、出口直徑 Φ 127 3mm 由工藝條件確定 補料口直徑 Φ 180 5mm 根據參考文獻 [3]選取 取樣口直徑 Φ 180 5mm 由工藝條件確定 溫度計 裝配式熱電阻溫度傳感器 P
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