文档介绍：发酵车间设备的选型
酵罐的设计
谷氨酸发酵属于好氧型发酵,因此均用机械搅拌通风发酵罐进行生产。现在主要根据设计工厂的年产量以及工艺计算,考虑到生产管理操作占地面积以及后续工程的配套方面,并通过对功率消耗利用率的分析。本设计采用公称容积200立方米带有机械通风式发酵罐。
⑴,发酵罐型的设计
1, 罐直径D 选高径比1:2 即 D/H = 1/2
由 2 H=2D 取D=5m 则 V=
2,封头
发酵罐的封头有碟型和椭圆型两种。椭圆型封头中的曲率半径变化是连续的,其中应力是均匀的,因而在同样条件下,椭圆型封头产生的应力比碟型小,但制造困难。综合考虑本设计采用碟型封头。
由《化工设备机械设计基础》,得:
D=5000mm h1= 1240mm h2 =60mm
M== V0= D3 =
⑴,发酵罐的容积:
①公称容积指圆柱部分和底料容积之和
V公称= V+ V0=+= m3
②罐的总容积
V总= V+2 V0= m3
③
V= = m3
⑵高度
①罐体高度
h0= H+=10000+=12600 mm= m
②圆筒高度 H=10 m
⑶表面积
①圆柱的内表面积 M1===157 m2
②罐的总表面积M= m2
3,罐壁厚的设计
发酵罐在使用过程中,其内部承受一定的压力,如灭菌蒸汽压力,运转时的保压,搅拌时的震动及装液负荷等,同时考虑到各接管口的影响
罐体应有一定的强度。(表压)作为设计压力。
⑴罐圆柱体部分壁厚,可有下式计算
其中:Pc :罐压 Di :罐径:许用应力:焊缝系数
、
=16 mm
⑵封头壁厚
标准碟型封头,参考《化工设备机械设计基础》第201页
4,支座
大型发酵罐由于重量大以及要求运转稳定,故采用裙式支座直接装在基础上。裙座为圆筒型,其内径与罐内径相等。群做筒体与罐封头应采用全焊缝对接连续焊裙座,底座高度现取600 m m
冷却装置的确定
冷却装置形式的确定采用列管式换热器
⑴热负荷
m3
则总热负荷106W
⑵传热温度的计算
一般取醪液温度T=32-33℃,本设计取33℃,因发酵为33-34℃,
考虑到近年气温普遍升高,现采用地下水。冷却水进口温度10℃,出口20℃,则平均温度
℃
⑶传热系数的确定
①罐内发酵液的传热膜系数
发酵液的性质103 Kg/ m3 N=210-3PaS Re=
得发酵罐内发酵液传热膜系数为 / m2K
②总传热面积的计算
由总传热系数1/K= 得 K=512W/ m2
= m2
搅拌器的设计
通常取d/D=1/3~1/4 (见《化工工艺设计》6~13页)
先取d/D= 则搅拌器直径d为
搅拌器的安装尺寸:
盘径di=3/4d
叶径d= D=1500
叶高H==300 叶炫长 L