【正文】 在此，我要向我的尊敬的指導(dǎo)老師和同組的同學(xué)表示衷心的感謝！ 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是通過自己獨(dú)立思考后，進(jìn)行加工和處理的，力求有所創(chuàng)新，雖然在這次的設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)誤和不恰當(dāng)?shù)牡胤?，敬?qǐng)各位老師多多諒解。使我懂得在深透課本知識(shí)的同時(shí)，更應(yīng)注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。 我在圖書館查閱了大量的文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過仔細(xì)的論證、認(rèn)真的計(jì)算才完成 23 了這次的設(shè)計(jì)。 105=1 B=2d= 因?yàn)橐延械姆忸^多余金屬面積 ，所以可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。 105= (3)已有的加強(qiáng)面積 封頭上多余金屬面積 A=（ Bd） (δe δc)+2δet(δe δc)(1 fr) =()179。 =(mm2) 式中， C1是接管壁厚負(fù)偏差，查表 179得， C1= C=C1+C2=+= 開孔直徑 d=di+2C=140+2179。 (2179。 ） = 接管： δt=Pcdi /{2[]ntφ Pc} =(179。105179。3600 ） 247。 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)壓力 Pc= MPa；設(shè)計(jì)溫度為 200℃ ，標(biāo)準(zhǔn)球形封頭 Di=3500mm，封頭的厚度 δn=6mm ，封頭中心設(shè)置 φ150179。100%=% 上述誤差在工程上是允許的。 17++ 22 = KAB=1136W/(m2K) 算得 K值與開始計(jì)算中選用的 KAB 值相差為 （ 12001136） 247。 58179。 +60247。b /λ+R 0+Ri =1247。 179。179。10 3247。 1/3Re/(Re100+)=9037W/(m2K) 不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù) λ=17W /（ mK） Re=dμρ /μ=179。10 3247。 ） ]106= Re＞ 100，則用混流下的公式計(jì)算換熱系數(shù) Pr=cPμ /? =4329179。 （ 179。27= /m2 則 Re=[179。 （ 35179?？梢哉J(rèn)為該內(nèi)加熱器的設(shè)計(jì)可以滿足加熱段的傳熱要求。 (1200179。 247。 56+60247。 8356+1247。dRe =(m2K) 1/KAB=1/α 1+1/α 2+d0/dm179。10 3247。10 3= Pr=cPμ /λ=3968179。1014 247。 1/3Re/(Re100+)=8356W/(m2K) 不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù) λ=17W /（ mK） Re=dμρ /μ=179。103 247。)]106=338 因 Re＞ 100，所以必須用混流下的公式計(jì)算放熱系數(shù)： Pr=CPμ /λ=4329179。 (179。60)= Re=qH/(rρˊμ)=[179。 (27179。 90=27m2FAB= KAB 1）、加熱階段的總傳熱系數(shù) KAB 的校核 在麥汁煮沸過程中內(nèi)加熱器殼程的飽和蒸汽是通過冷凝放熱對(duì)麥汁加熱的，所以在計(jì)算凝結(jié)氣向壁面放熱系數(shù)時(shí)用 公式 qAB=Q1/F 來計(jì)算 1/KAB=1/α 1+1/α 2+d0/dm179。 1600179。管長為 1600mm。 =24179。 1200)= 因?yàn)?F’’AB F’AB 所以取內(nèi)加熱面積為 ： FAB = 24m2 21 取 。 60179。 1000247。’AB=1200W /（ m2K） 相應(yīng)可以確定所需的換熱面積 F’’AB F’’AB=Q 2/(△tmK39。 60)179。 10%179。 60)r39。 Q2=V 總 39。 103Pa s 密度 ： p=1084kg/m3 導(dǎo)熱系數(shù) ： λ= /(m K ) 比熱 ： CP=（ kg K） Tm =155OC 時(shí) 飽和蒸汽的物性參數(shù) 粘度 ： μ= 179。 69179。 (20179。AB)=2380667 179。AB =Q/(△tm178。AB=1200W/(m2K ) 相應(yīng)可以確定所需的換熱面積 K39。 (100一 70)=2380667kJ G1為麥汁的質(zhì)量 Gl=ρˊV ③ 流體的平均溫差 △t m △t m=[(Tit0)(T0ti)]/ln[(Tit0)(T0ti)] =[(15570)(155100]247。 103Pa s 密度 ： p=汽化潛熱 ： r=② 麥汁升溫所需的熱量 Q1=CPG1(t2 t1)=179。 2=85OC 麥汁的物性參數(shù) 粘度 ： μ= 179。如校核合格即可確立所需的內(nèi)加熱器換熱面積。得到內(nèi)加熱器的基本模型。 由上式可知，為求傳熱面積 F，必須先求取傳熱量 Q，傳熱系數(shù) k以及熱、冷流體間的平均溫差 △tm. 整個(gè)麥汁加熱過程選取換熱量最大的兩個(gè)過程計(jì)算所需的換熱面積，分別是麥汁加熱段和加壓煮沸段。傳熱的基本方程式稱為傳熱方程式，以下式表示 : Q=kmF△tm 式中 km換熱器的平均傳熱系數(shù)， W/(m2 K) F為 傳熱面積， m2。 煮沸鍋的內(nèi)加熱器和管殼式換熱器相似，可以采用管殼式換熱器的設(shè)計(jì)方法計(jì)算所需換熱面積。1 )= mm δe=δ+C1+C2+△=+++=4mm 取鍋體重 3t，醪液重 22t 則總重 G=3+22=25t 本設(shè)計(jì)選用 6個(gè)支座 每個(gè)支座需承擔(dān)的負(fù)荷 Q=25247。 (2179。 4， 即 d=550mm δ=PcDi=55 0179。40 ） 179。ρ=(++)179。δ=179。D+179。179。179。= m3 鍋底的體積 ： V2=S 內(nèi) 179。179。H179。=27730Pa 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 ： P總 =++= 取設(shè)計(jì)壓力為 (3)折邊錐型封頭的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)壓力 (標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 )設(shè)計(jì)溫度 200℃, 錐殼大端直徑 3600mm,大端過濾段轉(zhuǎn)角的半徑為 140mm,錐殼半頂角為 60度 ,腐蝕余量 1mm,錐殼材料 Q235A,焊縫系數(shù)為 , 19 厚度與主體一樣也為 6mm （ 1）鍋體材料選擇 選用型號(hào)為 Q235A. （ 2）鍋體壁厚的計(jì)算 由于本設(shè)計(jì)選用球形封頭，球形封頭的薄膜應(yīng)力較其它封頭為最小，邊緣應(yīng)力影響也較小，為了焊接方便，標(biāo)準(zhǔn)上允許取封頭與筒體等厚度，本設(shè)計(jì)取 δ=6mm 的不銹鋼板 (3) 鍋體重量計(jì)算 圓柱形鍋體的體積 ： V1 =π179。h 得 h= 總h =+= 鍋底承受壓力 ： P=pgh=1048179。D3= V 柱 ===4179。 (3300+3)= 設(shè)液面高度 h ： V液 = V球 =247。105179。3)= δ= [?]t=105 故符合標(biāo)準(zhǔn) 最大工作壓力 ： [Pw]= 4179。(3 300+3)247。105179。 3300247。 表 51 各種封頭比較如下 封頭形式 相同條件（材質(zhì)、溫度、 D、δ ）下的承載能力 相同條件（材質(zhì)、溫度、 P、D、 δ ）下的壁厚 相同條件（材質(zhì)、溫度、 P、D、 δ ）下的壁厚金屬耗量 單位容積的表面積 制造難易程度 半球形 最 大 最 小 最 少 最 小 難 橢圓形 次 之 次 之 次 之 次之 易 碟形 再次之 再次之 再次之 與橢圓形封頭接近 易 帶折邊的錐形封頭 差 α 大，則 δ 大α 小，則 δ 小 與 α 、 Dis 有關(guān) 與半錐角 α 有關(guān) 較復(fù)雜 本設(shè)計(jì)力求承壓能力好，焊接容易方便的原則，下封頭采用球形，上封頭采用錐圓形的封頭。 設(shè)在 20分鐘內(nèi)排盡麥汁，且流速為 ， smV s / ???? 所以 mmmVd S )(4 ??? ? 圓整后去 259mm，查表知 mm9277?? 18 的鋼管。)(4 mV S ?? 圓整到 d=152mm ]40,20[/)(4 2 ??? smdV S? ；符合要求 查表知取 ?? 符合要求。 設(shè)有兩個(gè)蒸氣進(jìn)口管 ? 則每個(gè)管子最大蒸汽進(jìn)量 D=2981Kg/h= 下 3/ m?蒸汽? 0 .5 0 310 .8 3 / 1 . 6 5 0D/ ??? ?汽sV sm/3 查 《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》得：在飽和蒸汽 （表壓）下， 。 由之前的計(jì)算可知 maxQ = 最大D =5962Kg/h maxQ —— 每小時(shí)最大蒸汽耗量， KJ/h。 ＝ R=, h1=1/2D h2= 又 V 有效 ＝ ＝ ＝ ＝ 圓整取 D＝ 4600mm R=,h1=,h2= ：排氣管的截面積與鍋底面積 2d / 2D =(1/301/50) 取 1/40 d排氣管直徑 2d / 2D =1/40 D煮沸鍋直徑 D= 2 ?? = 取整 d=730mm，取 ? 110?10mm 復(fù)核 2d / 2D = ? ?26800/730 1/40 復(fù)合要求。 900179。在 100℃ 后煮沸 IOmin. 采用圓筒球底內(nèi)加熱式煮沸鍋 進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量 = V 有效 = 取充滿系數(shù)為 ,所以 V 鍋 = V 有效 ＝ 247。在壓力 ,溫度 1021040C 下煮沸 35min左右 。1000C 預(yù)煮沸 l0min 左右 。在麥汁淹沒內(nèi)加熱器加熱區(qū)后往內(nèi)加熱器殼程中通入 MPa 155℃ 的飽和蒸汽，麥汁由 92℃ 加熱到 1040C 并維持一段時(shí)間。因此合理的煮沸時(shí)間是很重要的。過分的延長煮沸時(shí)間，不僅經(jīng)濟(jì)上不合理，麥汁質(zhì)量也會(huì)下降。在加壓 MPa 條件下煮沸，時(shí)間可縮短一半左右。 1＝ 5t/h。 1＝ 1500L/h 1500179。 7＝ 31500L 裝酒機(jī)用水 每沖洗一次用水 ,每班沖洗一次 ,每間次 最大用水量 : 247。則用水量為 :1500179。 247。 ＝ 3t/h 清酒罐洗刷用水 每天用 4桶 ,沖洗一次 .共用水 4t, 時(shí)間 40分鐘，則最大用水量 4179。 ＝ 4t/h 貯酒室洗刷用水 每天沖刷貯酒桶一個(gè)，用水為 1 噸，管路及地面沖刷用水為 ，沖刷時(shí)間為 小時(shí)。 ＝ 8 噸 /h 酵母洗滌用水 (無菌水 ) 在計(jì)工藝耗冷量時(shí)得無菌水 ,冷卻操作 1h內(nèi) 完成 則 無菌水耗用量為 發(fā)酵室洗刷用水 每天洗刷二個(gè)發(fā)酵室 ,每個(gè)用水 1t洗刷地面共用 1 噸 .每天用水 2179。 (45－ 18)＝ 沉淀糟洗刷用水 每次洗刷