文档介绍：第一章啤酒露天发酵罐的化工设计计算
一、发酵罐的容积确定
实际需要选用V全=40m3的发酵罐
那么V有效=V全×=40×80%=32 m3
二、根底参数选择
1. D:H 选用D:H=1:3
:取锥角为70°
:选用标准椭圆封头
:选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却〔罐体两段,锥体一段,槽钢材料为A3钢,冷却介质采用20%、-4℃的酒精溶液〕
:㎏/cm3
外压:㎏/cm3
:A3钢外加涂料,接收均用不锈钢
:硬质聚氨酯泡沫塑料,厚度200㎜
:环氧树脂
三、 D、H确实定
由D:H=1:2,那么锥体高度H1=D/2tg35°=
封头高度H2=D/4=
圆柱局部高度H3=〔--〕D=
又因为V全=V锥+V封+V柱=××H1+×D3+×D2×H3
=++=40
得D=
查1154-73"椭圆形封头和尺寸"取发酵直径D=3400mm
再由V全=40cm3 ,D=
设H: D=x
D3+ D3+〔x--〕D3=40
X=
得径高比为D:H=1:
由D=3400mm查表得椭圆形封头几何尺寸为:
h1=850mm
h0=50mm
F=
V=
筒体几何尺寸为:
H=2946mm
F= m2
V=
锥体封头几何尺寸为:
H0=50mm
r=510m
H=2428mm
F=πd2/4-[+]= m2
V=πd3/24[〔+〕2/tga+]= m3
那么:锥形罐总高:H=575+40+5791+40+1714=8160mm
总容积:V=++=
实际充满系数:32/=75%
罐液柱高:
H,=+〔2428+50〕=4873mm
四、发酵罐的强度计算
罐体为压容器的壁厚计算
1. 标准椭圆封头
设计压力为:*=㎏/cm2
S=
式中:P=㎏/cm2
:A3钢工作温度下的许用力取1520㎏/cm2
:焊接系数,:C=C1+C2+C3
查表得:C1:
C2:腐蚀裕量取2mm
C3:
那么:
取 S0=7mm
直边高:h0=50mm
校核
=
=
2. 筒体
P设=×〔P工作+P静〕
=*〔+〕=㎏/cm2
S= 〔取C2=,C2=2,C3=〕
=
取S=8mm
校核
2=PD/2s=≤t
3. 锥形封头
(1) 过渡区壁厚
S=
P设=*〔+〕=㎏/cm2〔〕
K=
S=
=
=+C
=++2+
=
(2) 锥体
S=+C
S0==〔〕
S=S0+C=++2+=
取S=10mm h0=40mm
校核锥体所受最大应力处:
==
设S0=5mm
R==3060mm
R/100S=3060/〔100×5〕=
查图表4-1及B=275
[P]=B*S0/R=275*5/3240=>
满足要求
取C1=,C2=2mm,C3=
那么S=S0+C=8mm
设S0=6mm
L/D=
S0/ D=2400/6=400
查图表4-1及B=210
[P]=210×6/3400=>
S0=6mm
故可取C1=,C2=2mm,C3=
那么S=S0+C=
因为:
α=35°
所以 °<α<60°
按第四章发酵罐设计的中封头可知,加强圈间中锥体截面积最大直径为:
〔2 ×2428/2 〕×tg35°=1700mm
取加强圈中心线间锥体长度为1214mm
设S0=6mm
L/D=857/3400=
D/S0=3400