【正文】 L423517 2 74 3 2 02 9 2 02 9 2 01 1 0 03 0 0L 2 7m39。 2iem c o s4i ki Ji i im D h?? ? ??? 式中： ki? — 第 i 個(gè)攪拌器的附加質(zhì)量系數(shù)，按表 — 1 差得； jiD — 第 i 個(gè)攪拌器的直徑， mm； hi — 第 i 個(gè)攪拌器的葉片寬度， mm。 減速機(jī)型號(hào)： 型號(hào) （ P 型 電機(jī)功率 電機(jī)轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比 出軸轉(zhuǎn)速武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 9 窄 V 帶 ） (KW) (r/min) (r/min) FP 990 220 出軸直徑 (mm) 許用出軸扭 矩 (Nm) 中心距(mm) A 鍵槽寬b(mm) 減 速 機(jī)重量（ Kg） 65h6 2200 728 27 850 又由此減速機(jī)可以大大致確定軸徑為： mmdi 65? 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 10 、臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算 單跨攪拌軸典型受力模擬圖 附：基本參數(shù)符號(hào)的說(shuō)明： 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 11 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 12 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 13 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 14 、攪拌軸及圓盤(pán)有效質(zhì)量的計(jì)算 （ 1） 攪拌軸有效質(zhì)量的計(jì)算 剛性軸（不包括帶錨式和框式攪拌器的剛性軸）有效質(zhì)量的計(jì)算等于軸自身的重量加上軸附帶的液體的質(zhì)量。 、軸的設(shè)計(jì)及校驗(yàn) 軸的最大扭矩 ： .1N .m803220 .518*9550nP9550T ??? 。 mmn ???? 圓整后取 mmn 5?? 受外壓時(shí)的圓筒壁和橢圓型封頭的厚設(shè)計(jì) 當(dāng)受外壓時(shí)設(shè)計(jì)壓力 Pc=*= 設(shè)圓筒的設(shè)計(jì)厚度為 mm10n ?? 則有效厚度為 mm9110Cne ??? ?? 查表得，彈性模量 E= 510? 圓筒的 e00cr ??? ? 所以該圓筒屬于長(zhǎng)圓筒 圓筒的臨界壓力為 M p aM p aLDEPeDecr 91 5 0 01 5 0 0*3 7 5 09*10** 25020?????? 所以圓筒的名義厚度取 mmn 10?? 由于橢圓型封頭所需厚度一定比圓筒厚度小，為了取材方便和工藝結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單取橢圓型封頭的厚度也為 mmn 10?? 、所裝料液高度 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 8 由已知條件可得，填料體積為： moV m ,6*7, ?? 又 32 *Di4Vm ???可算出 h1=，所以最佳設(shè)計(jì) 為二級(jí)攪拌攪拌，并且采用 U 型夾套傳熱 .。 假設(shè)圓筒的厚度在 6~16mm 范圍內(nèi)，查 GB1501998 中表 41，可得： 145C 下 ? ?t 103MPa? ? 設(shè)計(jì)壓力 P=*= 利用中徑公式， ? ? mmPPD T **2 15 00* i ?????? ?? 查標(biāo)準(zhǔn) HG205801998《鋼制化工容器設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)規(guī)定》表 71 知，鋼板厚度負(fù)偏差為 ，而有 GB1501998 中 知， 查標(biāo)準(zhǔn) HG205801998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》表 75 知，對(duì)武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 6 于有輕微腐蝕的介質(zhì)，不銹鋼的腐蝕裕量 2 0C mm? 。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 4 、基本的選型 （ 1）由于是三級(jí)攪拌，所以選用內(nèi)盤(pán)管（蛇管）式傳熱； （ 2） 攪 拌器采用立式容器中心攪拌 , 由于是液液混合，取 1 , 9 1 53j jid d m mD ??取；為了使攪拌均勻，取渦輪式攪拌器，同是為了防止底部有沉淀，取下層槳葉離底的高度不可太??； （ 3） 散熱方式：選擇 U 型夾套換熱方式； （ 4） 密封形式：機(jī)械密封； （ 5） 傳動(dòng)方式：皮帶輪傳動(dòng) . 第二章 容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 、圓筒的設(shè)計(jì) 、圓筒的高和直徑 對(duì)于 發(fā) 酵 罐 類 ， 可 先 取 高 徑 比 為 ： ?D ， 則 由 公 式武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 5 332 ????????????? DiDHDiHDiV ?可得 mDi ? 圓整取為 mmDi 1500? 由公稱尺寸 mmDi 1500? ，查 JB473795 可得下表： 封頭參數(shù)： 公稱直徑 DN mm 總深度 H mm 內(nèi)表面積 A 2m 容積 3m 質(zhì)量 Kg 1500 400 同時(shí)，根據(jù)高度的計(jì)算公式 : mm3 7 4 1.51428 6 Di4vVgH22??? ??? ? ， 圓整可得 :H=3750mm 此時(shí) .52DiH ? ，與原假設(shè)的 .52DiH ? 一樣，由此可見(jiàn)高徑比符合要求。 7 公稱直徑 1500 mm 8 公稱容積 3M 9 操作容積 3M 9 裝料系數(shù) 10 工作介質(zhì) 糖液 11 傳熱面積 18 3M 11 其他要求（焊縫系 局部 探傷（ ） 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 2 數(shù)） 、所給已知條件 攪拌器攪拌軸轉(zhuǎn)速為 220rpm； 電機(jī)軸功率為 ； 攪拌軸軸徑為： d=65mm 攪拌器形式 。武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 1 第一章 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 、課程設(shè)計(jì)題目 發(fā)酵罐的機(jī)械設(shè)計(jì) 、原始數(shù)據(jù) 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)值 單位 備注 1 名稱 發(fā)酵罐的機(jī)械設(shè)計(jì) 2 操作壓力 MPa 3 操作壓力（夾套） MPa 4 最高工作壓力 MPa 5 操作溫度（正常） 90 C。 6． 6 接管選擇 ① 接管材料及接管法蘭壓力等級(jí)的確定 ② 接管的伸出長(zhǎng)度及壁厚的確定 ③ 選取接管與容器壁的連接形式及接管的加固 6． 7 其他附屬件的選擇 附件選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)公稱壓力、尺寸，按標(biāo)準(zhǔn)選取。 b． 0GB150 對(duì)不需另行補(bǔ)強(qiáng)的最大孔徑有具體的規(guī)定。 ④ 允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的條件 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 VI a．并非容器上所有開(kāi)孔都需要補(bǔ)強(qiáng)，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)，容器及接管的實(shí)際壁厚與強(qiáng)度所需要的壁厚相比，都有一定的裕量。 b．極限分析法補(bǔ)強(qiáng)：這種方法的基本出發(fā)點(diǎn)是殼體開(kāi)孔后的屈服壓力基本上等于未開(kāi)孔時(shí)的屈服壓力，并使開(kāi)孔周?chē)牟贿B續(xù)應(yīng)力和一次薄膜應(yīng)力疊加后總應(yīng)力小于兩倍屈服極限 (三倍許用應(yīng)力 )。 ⑧ 補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)原則 a．等截面積補(bǔ)強(qiáng)：貼板補(bǔ)強(qiáng)的沒(méi)計(jì)原則規(guī)定，局部補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積應(yīng)大于或等于因開(kāi)孔所削弱的殼壁截面積。當(dāng)在殼體上開(kāi)橢圓形或長(zhǎng)圓形孔時(shí)，孔的長(zhǎng)徑與短徑之比應(yīng)不大于 2． 0。 具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容 6． 1 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 6． 2 計(jì)算設(shè)備的熱負(fù)荷及熱損失 ① 罐體長(zhǎng)度的計(jì)算 ② 罐體的容積確定 ③ 簡(jiǎn)體內(nèi)徑與簡(jiǎn)體長(zhǎng)度的確定 6． 4 簡(jiǎn)體、封頭強(qiáng)度計(jì)算 及厚度確定 ① 選材 ② 筒體壁厚計(jì)算 ③ 封頭壁厚計(jì)算 ④ 水壓試驗(yàn) 6． 5 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 V ① 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的原因因?yàn)樵谌萜鞯拈_(kāi)孔部位，其強(qiáng)度不但會(huì)被削弱而且由于容器的結(jié)構(gòu)連續(xù)性遭到破壞，殼體與接管的變形不一致，在開(kāi)孔和接管處會(huì)產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，產(chǎn)生變形，故應(yīng)在開(kāi)孔部位需要適當(dāng)加厚殼體的厚度。 ② 一般包括：設(shè)備總圖、裝配圖、部件圖、零件圖、特殊工具圖、管口及支座方位圖、預(yù)焊件圖等。因此根據(jù)工藝條件及制造、安裝等因素分別選用反應(yīng)釜用零部件。在計(jì)算中嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 5． 5 強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù)零部件結(jié)構(gòu)形式、受力條件及材料的機(jī)械性能和腐蝕情況，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確定其結(jié)構(gòu)尺寸。 5． 3 確定結(jié)構(gòu)形式及尺寸 根據(jù)工藝要求，按物料的容積、重量、特點(diǎn)、傳熱的型式、安裝、維修要求，確定發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)形式和外形尺寸，如簡(jiǎn)體高度 、封頭形狀的選擇、軸封形式選擇等。 酵罐的設(shè)計(jì)步驟 5． 1 物料衡算 通過(guò)工藝計(jì)算確定主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 III 酵罐的設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照鋼制壓力容器》的規(guī)定選材、設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收。同時(shí)攪拌器使物料混合均勻、加快反應(yīng)速度、縮短發(fā)酵周期、強(qiáng)化傳熱，將發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的熱量及時(shí)帶走，保證反應(yīng)正常進(jìn)行 。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 II 概 論 發(fā)酵罐的特點(diǎn) 必須具備足夠的強(qiáng)度、密封性、耐蝕性及穩(wěn)定性 。 同時(shí)， 發(fā)酵罐是現(xiàn)代微生物發(fā)酵技術(shù)的象征，它是微生物在發(fā)酵過(guò)程中生長(zhǎng)、繁殖和形成產(chǎn)品的外部環(huán)境裝置，它取代了傳統(tǒng)的發(fā)酵容器：培養(yǎng)瓶、醬缸和酒窖，它能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，最大限度地利用原料和設(shè)備，獲得高產(chǎn)量和高效率。該設(shè)備采用內(nèi)循環(huán)方式，用攪拌槳分散和打碎氣泡，它溶氧速率高 ,混合效果好。特別是在生產(chǎn)方面，因?yàn)槠浼壬婕吧锏纳L(zhǎng)，又涉及化工過(guò)程，生產(chǎn)中既要考慮生物生長(zhǎng)的適應(yīng)性、穩(wěn)定性和傾向性，又要在生物所能承受的情況下大力提高產(chǎn)率，因此對(duì)于工程學(xué)生來(lái)說(shuō)，青霉素發(fā)酵的實(shí)習(xí) 與實(shí)踐無(wú)疑是一次絕佳的工程體驗(yàn)。 、裙座的設(shè)計(jì)和核算 ................................ 46 第七章 改進(jìn)方案 ....................................... 47 、改進(jìn)一 : 增加穩(wěn)定器 .............................. 48 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 VII 、改進(jìn)二 : 安裝氣體分布器 .......................... 49 、改進(jìn)三 : 加設(shè)收集器 .............................. 49 、改進(jìn)四 : 替換蛇管 ................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第六章 裙座的設(shè)計(jì) ..................................... 44 、基本性質(zhì) ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 進(jìn)氣口接管補(bǔ)強(qiáng) .................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 、傳熱面積校核 ................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 、傳熱面積的校驗(yàn) ................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 For the uniform reaction, now is widely used in pharmaceutical, monosodium glutamate, enzyme system and food industries. Its main ponents include the reactor body, mixing equipment, heat transfer equipment and seal device. Also add other accessories needed, such as assembly and welding manhole, hand hole and all over (in pieces for ease of maintenance and feeding, nesting), install thermometers, pressure gauges, mirrors, safety relief device (for operation effectively monitor and control the material temperature, pressure) and so on. Mixing device is a gear, shaft and agitator stirring position, its role is to participate 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 III in a variety of materials, reaction mixed evenly, so that good contact material to accelerate the chemical reaction. Mixing devices can be divided into nondiving t