【正文】 發(fā)酵液溫度＝ 29℃ 。依據(jù) ＝ 得到二級(jí)種子罐內(nèi)徑 D＝ 〔 m〕，圓整，取 D＝ 1200〔 m〕 按二級(jí)種子罐直徑 D＝ 〔 m〕 ；上下封頭采用相同的標(biāo)準(zhǔn)橢圓錐形封頭，其直邊高度 hb＝ 〔 m〕，封頭凸出高度 ha＝ D / 4〔 m〕， 32 計(jì)算下封頭內(nèi)的容積 Vb＝ ＝ 二級(jí)種子罐的全容積 VT＝ V0＋ Vb （ 467） ＝ ＋ ＝ 〔 m3〕 二級(jí)種子罐直筒體的高度 ? ? ? ?? ?2b0 ? （ 468） ＝〔 〕 /〔 ()2〕 ＝ 〔 m〕 二級(jí)種子罐的 H / D ＝ ＝ 二級(jí)種子罐內(nèi)發(fā)酵液量 Vd ＝ 〔 m3〕 二級(jí)種子罐內(nèi)發(fā)酵液層的高度 ? ? ? ?? ?2b0abL 2DVVhhH ????? （ 469） ＝ ＋ ＋（ ） /〔 π（ ） 2〕 ＝ ＋ ＝ 〔 m〕 （ 2）查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取筒壁壁厚為 8 mm，選罐壁厚為 10 mm。 校核：因?yàn)槊刻煨璺殴薨l(fā)酵液的體積 Vd ＝ 〔 m3〕裝料系數(shù)＝ ， 所以二級(jí)種子罐的公稱體積（不含上封頭容積）＝ ＝ 〔 m3〕。 二組管束的換熱面積＝ 2（ 6）＝ 〔 m2〕 設(shè)計(jì)余量＝〔（ ＋ ） / 〕 1〕 100%＝ 40 % （ 6）人孔 考慮人進(jìn)罐檢修和立式內(nèi)盤管管束的 進(jìn)出，取人孔直徑為 500 mm。 （ 5）內(nèi)盤管的計(jì)算 取內(nèi)盤管的規(guī)格為 φ573， DN50。Δtm〕 （ 462） ＝ 437242/〔 1620〕＝ 〔 m2〕 （ 4）外盤管的計(jì)算 選取 φ＝ 57 的管子（ d＝ m）半部，取管排間距為 ，罐直筒體的高度 H＝ 〔 m〕；在 m罐壁范圍內(nèi)焊設(shè) n圈半園冷卻管；因此有： 〔 （ n1） +1〕 d＝ ＜ 發(fā)酵液層高度 HL＝ 〔 m〕 〔 （ n1） +1〕 ＝ 解出： n＝ 50〔圈〕，取共繞 50 圈，分為 2 組，每組 25 圈?！?℃ 發(fā)酵液溫度＝ 29℃ 。 得到三級(jí)種子罐內(nèi)徑 D ＝ 〔 m〕 圓整，取 D ＝ 〔 m〕 29 按三級(jí)種子罐直徑 D＝ 〔 m〕；上下封頭采用相同的圓錐形封頭，其直邊高度 hb＝ 〔 m〕，封頭凸出高度 ha＝ D / 4〔 m〕，計(jì)算下封頭內(nèi)的容積 Vb Vb＝（ π/4） D2h b＋（ π/6） D2h a （ 457） ＝（ π/4） ＋（ π/6） ＝ ＋ ＝ 三級(jí)種子罐的全容積 VT＝ V0＋ Vb （ 458） ＝ ＋ ＝ 〔 m3〕 三級(jí)種子罐直筒體的高度 ? ? ? ?? ?2b0 ? （ 459） ＝〔 〕 /〔 ()2〕 ＝ 〔 m〕 三級(jí)種子罐的 H / D ＝ / ＝ 三級(jí)種子罐內(nèi)發(fā)酵液量 Vd ＝ 〔 m3〕 三級(jí)種子罐內(nèi)發(fā)酵液層的高度 ? ? ? ?? ?2b0abL 2DVVhhH ????? （ 460） ＝ ＋ ＋（ ） /〔 π（ ） 2〕 ＝ ＋ ＝ 〔 m〕 （ 2）查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取筒壁壁厚為 10 mm，封關(guān)壁厚為 12 mm。 校核：因?yàn)槊刻煨璺殴薨l(fā)酵液的體積 Vd ＝ ＝ 〔 m3〕裝料系數(shù)＝ ， 所以三級(jí)種子罐的公稱體積（不含上封頭容積）＝ ＝ 〔 m3〕。 27 雷諾準(zhǔn)數(shù) ??2eM ndR ? （ 449） ＝ *104＝ 106 ＞ 104 屬于湍流 ∵ 擋板數(shù)為 4 塊， ∴ 發(fā)酵液液面不會(huì)產(chǎn)生中心下降旋渦 ∴ Y＝ 0 又 ∵ ReM＝ 106 ＞ 104 屬于湍流 ∴ X＝ 0 因此不通氣時(shí)單槳攪拌功率 P＝ Kn3d5ρ （ 450） 式中 ∵ 選用了六彎葉渦輪攪拌槳，查得其常數(shù) K＝ ?53dKnP? ＝ ()3107 ＝ 〔 KW〕 校正 1 系數(shù) ? ? ? ?? ?? ? 211 31f dHdD L? （ 451） ＝（ 1/3）〔（ 3/） ()〕 1/2 ＝ 校正后的單層攪拌器攪拌功率 P*＝ f1P ＝ ＝ 〔 KW〕 校正 2 對(duì)于多層攪拌器 Pm＝ (＋ )P* 式中：對(duì)于 3 層攪拌器 m＝ 3 不通氣時(shí)三層攪拌器攪拌功率 Pm＝ (＋ 3)＝ 1707〔 KW〕 B)通氣時(shí)攪拌功率 Pg的計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)溫度 T0＝ 〔 K〕；標(biāo)準(zhǔn)壓力 P0＝ 〔 MPa〕；罐內(nèi)壓力 Pin=〔 MPa〕 通氣量 Qg 的計(jì)算 ? ? ? ?? ? ? ?? ?6Lin0000dg ????????? ? （ 452） ＝ 〔（ ＋ 29） /〕 { + 28 ＋ （ 1050) 106} ＝ 247。s / m2〕； 發(fā)酵液重度 ρ＝ 1050〔 kg/m3〕＝ 1050/＝ 〔 kg （ 7）攪拌功率的計(jì)算 A)不通氣時(shí)攪拌功率的計(jì)算 攪拌槳直徑 ? ＝ 4000= 1500 mm，經(jīng)驗(yàn)取攪拌槳直徑 d＝ 〔 m〕； 擋板數(shù)為 4 塊；取中間軸承數(shù)為 2；選用攪拌槳層數(shù) m＝ 3。 每米管外表面面積＝ 1＝ 〔 m2〕 因?yàn)?外換熱面積發(fā)酵罐換熱面積內(nèi)盤管的換熱面積 ? ＝ ＝ 〔 m2〕 內(nèi)盤管的管長(zhǎng)至少需要 ＝ 258〔 m〕 依據(jù)工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)盤管設(shè)計(jì)為五組立式管束，每組繞 7 圈，管間距 d，總寬 (以便于從人孔處裝拆 )，管束高 6m，彎頭部份長(zhǎng) m，每圈管長(zhǎng) m。m2） 〕 因?yàn)樯锓磻?yīng)熱 mtKAQ ?? （ 447） ＝ 2047354〔 kJ / hr〕 則需要總換熱面積 A ＝ 2047354/〔 1620〕＝ 〔 m2〕 （ 4）外盤管的計(jì)算 選取 φ＝ 1084 的管子（ d＝ m）半部，取管排間距為 ，在 m罐壁范圍內(nèi)焊設(shè) n圈半園冷卻管；因此有： 〔 （ n1） +1〕 d＝ 8（＜ 發(fā)酵液層高度 H L ＝ 〔 m〕 ） 〔 （ n1） +1〕 ＝ 8 n＝ 〔圈〕，共繞 52 圈，分為三組，每組 13 圈。m2 〕＝ 1620〔 kJ / （ hr 平均溫差 Δtm＝〔（ 2920） （ 2915）〕 /ln〔（ 2920） /（ 2915）〕 Δtm＝ (149)/ ln〔 14/9〕＝ 〔 ℃ 〕 為加強(qiáng)冷卻能力，設(shè)外冷卻盤管和內(nèi)冷卻盤管，查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)其傳熱系數(shù) K＝ 450〔 J/ hr 校核：因?yàn)槊刻煨璺殴薨l(fā)酵液的體積 Vd＝ 〔 m3〕裝料系數(shù)＝ ，所以發(fā)酵罐的公稱體積（不含上封頭容積）＝ 〔 m3〕 得到發(fā)酵罐內(nèi)徑 D ＝ 〔 m〕圓整，取 D ＝ 〔 m〕 按發(fā)酵罐直徑 D＝ 〔 m〕；上下封頭采用相同的橢圓形封頭，其直邊高度 hb＝〔 m〕，封頭凸出高度 ha＝ D / 4〔 m〕， 計(jì)算下封頭內(nèi)的容積 Vb＝ ＝ ﹙ m3﹚ 發(fā)酵罐的全容積 VT＝ V0＋ Vb＝ 110＋ ＝ 〔 m3 〕 發(fā)酵罐直筒體的高度 ? ? ? ?? ?2b0 ? （ 445） ＝〔 〕 /〔 (3/2)2〕＝ 〔 m〕 25 發(fā)酵罐的 H / D ＝ / 4＝ 發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液量 Vd ＝ 〔 m3〕 發(fā)酵液層高度 ? ? ? ?? ?2b0abL 2DVVhhH ????? （ 446） ＝ ＋ 4/4＋（ ） /〔 π（ 3/2） 2〕 ＝ ＋ ＝ 〔 m〕 （ 2） 查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取筒壁壁厚為 10 mm，封關(guān)壁厚為 12 mm （ 3） 傳熱計(jì)算 取冷卻水出入口溫度差＝ 2015＝ 5℃ ，升溫 5℃ 。 23 表 Table Power of agitator 設(shè)備名稱 發(fā)酵罐 三級(jí)種子罐 二級(jí)種子罐 一級(jí)種子罐 功率（ KW /h〕 （ 4）配電要求 ： P 總 ＝ （ 7＋ 3＋ 3＋ 3＋ 100＋ 10） ＝ （ ＋ ＋ ＋ ＋ 100＋ 10） ＝ 〔 KW / h〕 5）空氣用量的計(jì)算 表 氣用量 Table Consumption of air 設(shè)備名稱 發(fā)酵罐 三級(jí)種子罐 二級(jí)種子罐 一級(jí)種子罐 物料體積 VVM 1 2 通氣量（ m3 / min） 物料輸送壓縮空氣用量：經(jīng)驗(yàn)取 30（ m3 /min） ， 表 Table Consumption of the engineering 設(shè)備名稱 發(fā)酵罐 三級(jí)種子罐 二級(jí)種子罐 一級(jí)種子罐 配料用水量 洗罐用水量 = V公， i 實(shí)罐滅菌加熱蒸汽消耗 實(shí)罐 滅菌保溫蒸汽消耗 通氣量（ m3 / m） 攪拌功率〔 KW / h〕 15 4 總通氣量＝ （ 7＋ 3＋ 3＋ 3＋ 30） ＝ （ m3 /m） 24 本設(shè)計(jì)工藝中的種子罐、發(fā)酵罐和絕大部份管路都采用不銹鋼材料?！? 〕 ? ? ? ? ? ?pbabp11 Ct1ttCGD ?? 損直， ???? （ 440） ＝ 1000（ 12129） (1+10%)/ ( ) ＝ / 2057 ＝ 〔 kg〕 ? ? ? ? ? ?pbabp22 Ct1ttCGD ?? 損直， ???? （ 441） ＝ 1000（ 12129） (1+10%)/ ( ) ＝ 620795 / 2057 ＝ 〔 kg〕 在保溫過程中的蒸汽消耗量，經(jīng)驗(yàn)取升溫過程中蒸汽消耗量的 50 %，因此：每一批次培養(yǎng)基實(shí)罐滅菌水蒸汽消耗用量（含一、二級(jí)種子罐實(shí)罐滅菌） D 直， T ? ?21 直，直，直 ?? （ 442） ＝ 332＝ 〔 kg 蒸汽 / 批次〕 4）電耗的計(jì)算 （ 1） 攪拌功率（計(jì)算過程詳見設(shè)備計(jì)算部份） （ 2） 其它 制種室和車間照明用電消耗，經(jīng)驗(yàn)取 100〔 KW / h〕。℃ ）〕 冷卻水用量 ? ?tCQW p ??? ，水 （ 426） 一級(jí)種子罐冷卻水用量