生物工程設(shè)備課程設(shè)計(jì)--75m3賴氨酸發(fā)酵罐設(shè)計(jì)

1、<p>　　《生物工程設(shè)備與原理》課程設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　題目: 75M3賴氨酸發(fā)酵罐設(shè)計(jì)</p><p>　　院 系：生命科學(xué)與工程學(xué)院</p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 生物工程1202 </p><p>　　75M3賴氨酸發(fā)酵罐設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　一、

2、目的任務(wù)</b></p><p>　　識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用這些知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問題的能力以及協(xié)作攻關(guān)的能力，為在學(xué)生掌握所學(xué)的工程制圖、化工原理、生物工藝學(xué)、生物工程設(shè)備與原理等課程的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知生物工程工廠設(shè)計(jì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）打下基礎(chǔ)。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)題目與參數(shù)</b></p><

3、;p>　　75m3的賴氨酸發(fā)酵罐設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)特性指標(biāo)： 罐內(nèi)壓力0.15 MPa；夾套或蛇管壓力0.25 MPa；</p><p>　　工作溫度：罐內(nèi)小于或等于120℃，蛇管或夾套小于等于150℃.</p><p>　　工作介質(zhì)：罐內(nèi)輕微腐蝕性，蛇管或夾套蒸汽（滅菌）；發(fā)酵溫度32℃</p><p>　　傳熱

4、面積按1.5m2/m3裝料量設(shè)計(jì)。</p><p>　　攪拌器轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分，攪拌器型式自定。</p><p>　　H/D取1.7-2.5；裝料系數(shù)η取0.6～0.8；通風(fēng)管通風(fēng)比（通氣速率/發(fā)酵液體積）取0.5～1.0vvm；發(fā)酵液密度為1076kg/m3，最大粘度3×10-3N·s/m2；冷卻水初始水溫25℃.</p><p>　　三、設(shè)

5、計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　進(jìn)行發(fā)酵罐的所有部件的計(jì)算及整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)說明書。</p><p>　?。?）進(jìn)行罐體及夾套（或內(nèi)部蛇管）設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　（2）進(jìn)行攪拌裝置設(shè)計(jì)：攪拌器的選型設(shè)計(jì)；選擇軸承、聯(lián)軸器，罐內(nèi)攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，攪拌軸計(jì)算和校核；</p><p>　　（3）攪拌器功率（不通氣功率、通氣功率

6、）、電機(jī)功率計(jì)算、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：傳動(dòng)設(shè)計(jì)采用V帶傳動(dòng)； </p><p>　　（4）密封裝置的選型設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）選擇支座形式并計(jì)算</p><p>　?。?）手孔或人孔選型</p><p>　?。?）選擇（進(jìn)料管、取樣管、冷卻水進(jìn)出口接管、排氣管、進(jìn)氣管等）接管、管法蘭、設(shè)備法蘭。</p><p&g

7、t;<b>　?。?）設(shè)計(jì)機(jī)架結(jié)構(gòu)</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)凸緣及安裝底蓋結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?0）空氣分布管、視鏡的選型設(shè)計(jì)</p><p>　?。?1）繪制發(fā)酵罐器裝配圖（A3號(hào)圖紙)。</p><p>　?。?2）每人撰寫總結(jié)1份。</p><p>　　裝料量75 m3

8、 的（賴氨酸）發(fā)酵罐設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1設(shè)計(jì)方案的擬定………………………………………………………1</p><p>　　2罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………2</p><p>　　2.1罐體幾何尺寸的計(jì)算……………………………………

9、……2</p><p>　　2.2罐體幾何尺寸的驗(yàn)算…………………………………………3</p><p>　　2.3裝料量及裝料高度……………………………………………3</p><p>　　2.4罐體材料………………………………………………………3</p><p>　　2.5罐體厚度………………………………………………………3</p>

10、;<p>　　2.6封頭壁厚的計(jì)算………………………………………………4</p><p>　　2.7罐體壓力計(jì)算…………………………………………………4</p><p>　　3蛇管冷卻裝置…………………………………………………………5</p><p>　　3.1 冷卻方式………………………………………………………5</p><p&g

11、t;　　3.2冷卻面積計(jì)算…………………………………………………5</p><p>　　3.3蛇管設(shè)計(jì)主要尺寸及固定……………………………………5</p><p>　　3.4蛇管進(jìn)出口設(shè)計(jì)………………………………………………6</p><p>　　4.攪拌器設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………‥……7</p><p>　　4.1攪拌器

12、選型和主要尺寸………………………………………7</p><p>　　4.2槳葉分布………………………………………………………7</p><p>　　4.3攪拌器的結(jié)構(gòu)形式與安裝……………………………………7</p><p>　　4.4攪拌器軸功率的計(jì)算…………………………………………8</p><p>　　4.5攪拌軸設(shè)計(jì)…………………………

13、…………………………9</p><p>　　4.6攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的校核…………………………………… 11</p><p>　　5 通風(fēng)發(fā)酵罐的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)……………………………………… 11</p><p>　　5.1電機(jī)的選擇……………………………………………………11</p><p>　　5.2減速機(jī)選型……………………………………………

14、…… 11</p><p>　　5.3 V帶設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟…………………………………………12</p><p>　　5.4聯(lián)軸器…………………………………………………………16</p><p>　　5.5 機(jī)架………………………………………………………… 16</p><p>　　5.6凸緣法蘭…………………………………………………… 17&

15、lt;/p><p>　　5.7安裝底蓋…………………………………………………… 18</p><p>　　6 其它部件選型………………………………………………………19</p><p>　　6.1密封裝置…………………………………………………… 19</p><p>　　6.2 法蘭選擇………………………………………………… …20</p&

16、gt;<p>　　6.3無菌空氣通風(fēng)管設(shè)計(jì)……………………………………… 21</p><p>　　6.4手孔及人孔………………………………………………… 22</p><p>　　6.5支座………………………………………………………… 22</p><p>　　6.6視鏡………………………………………………………… 25</p><

17、;p>　　6.7 液面計(jì)……………………………………………………… 26</p><p>　　6.8儀表接口…………………………………………………… 27</p><p>　　6.9消泡器……………………………………………………… 27</p><p>　　7.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總及主要尺寸說明…………………………28</p><p>

18、<b>　　1設(shè)計(jì)方案的擬定</b></p><p>　　本文對北京棒桿菌AS1.563為原料合成賴氨酸的主要反應(yīng)設(shè)備作了設(shè)計(jì)和計(jì)算，包括發(fā)酵罐的容積及主要部件尺寸的確定，攪拌器的選型及功率計(jì)算，冷卻設(shè)備的計(jì)算等。</p><p>　　我們組設(shè)計(jì)的是一臺(tái)75m3的機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐，發(fā)酵生產(chǎn)賴氨酸。經(jīng)查閱資料得知生產(chǎn)賴氨酸的菌種有高絲氨酸缺陷、黃色短桿菌的蘇氨酸或蛋氨

19、酸缺陷、黃色短桿菌的高絲氨酸缺陷菌株，它們可分別積累賴氨酸50g/L、34g/L、23g/L等，目前國內(nèi)所使用的賴氨酸生產(chǎn)菌主要有：①中國科學(xué)院微生物研究所的北京棒桿菌AS1.563和鈍齒棒桿菌PI-3-2；②上海工業(yè)微生物研究所選育的黃色短桿菌AIII；③黑龍江輕工業(yè)研究所的241134；④廣西輕工業(yè)研究所的NO.G12-6等。</p><p>　　綜合溫度、PH等因素選擇北京棒桿菌AS1.563菌種，該菌種最

20、適發(fā)酵溫度為32-34oC，pH6.5-7.0，培養(yǎng)基為糖蜜、大豆餅粉。</p><p>　　發(fā)酵罐主要由罐體和冷卻蛇管，以及攪拌裝置，傳動(dòng)裝置,軸封裝置，人孔和其它的一些附件組成。這次設(shè)計(jì)就是要對75m3發(fā)酵罐的幾何尺寸進(jìn)行計(jì)算；考慮壓力，溫度，腐蝕因素，選擇罐體材料，確定罐體外形、罐體和封頭的壁厚；根據(jù)發(fā)酵微生物產(chǎn)生的發(fā)酵熱、發(fā)酵罐的裝液量、冷卻方式等進(jìn)行冷卻裝置的設(shè)計(jì)、計(jì)算；根據(jù)上面的一系列計(jì)算選擇適合的攪

21、拌裝置，傳動(dòng)裝置，和人孔等一些附件的確定,完成整個(gè)裝備圖，完成這次設(shè)計(jì)。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)包括一套圖樣，主要是裝配圖，還有一份說明書。而繪制裝配圖是生物工程設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)核心內(nèi)容，繪制裝配圖要有合理的選擇基本視圖，和各種表達(dá)方式，有合理的選擇比例，大小，和合理的安排幅面。說明書就是要寫清楚設(shè)計(jì)的思路和步驟</p><p><b>　　發(fā)酵罐主要設(shè)計(jì)條件</b&g

22、t;</p><p><b>　　2罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　罐體由頂蓋、筒體和罐底組成，通過支座安裝在基礎(chǔ)或平臺(tái)上，罐底常采用橢圓形封頭，頂蓋在受壓狀態(tài)下操作，常選用橢圓形封頭。對直徑較小的種子罐，頂蓋可采用薄鋼板制造的平蓋，并在薄鋼板上加設(shè)型鋼制的橫梁，用以支撐攪拌器及其傳動(dòng)裝置。頂蓋與罐底分別與筒體相連，罐底與筒體的連接采用焊接。筒體與頂蓋的連接

23、形式分為可拆連接和不可拆連接，筒體內(nèi)徑D1≤1200mm，宜采用可拆的法蘭連接，常采用甲型平焊法蘭連接。大型發(fā)酵罐一般采用焊接連接。</p><p>　　2.1罐體幾何尺寸的計(jì)算</p><p>　　初步設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)條件給出的是發(fā)酵罐的公稱體積（75m3）</p><p>　　公稱體積V－－罐的筒身（圓柱）體積和底封頭體積之和</p><p>

24、　　全體積V0－－公稱體積和上封頭體積之和封頭體積 </p><p><b>　　（近似公式）</b></p><p>　　假設(shè)H0/D=2.1,根據(jù)設(shè)計(jì)條件罐的公稱體積為75m3，</p><p><b>　　計(jì)算罐體內(nèi)徑：</b></p><p><b>　　取整為3600mm<

25、;/b></p><p>　　查閱文獻(xiàn)，當(dāng)公稱直徑DN=3600mm時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的曲面高h(yuǎn)a=900mm，直邊高度hb=40mm，總深度為Hf=940mm，</p><p>　　容積=0.785×0.362×(0.04+1/6×0.36)=6.511m3.</p><p><b>　　計(jì)算罐體高度：</b>

26、;</p><p>　　為1m高筒體的容積；為下封頭的容積</p><p>　　取整為H=6800mm</p><p>　　2.2罐體幾何尺寸的驗(yàn)算</p><p>　　發(fā)酵罐的公稱體積：V==0.785×3.62×6.8+6.511=75.69m3</p><p>　　發(fā)酵罐的全體積:V0==0.

27、785×3.62×6.8+6.5111×2=82.20 m3</p><p>　　實(shí)際高徑比，復(fù)核結(jié)果基本接近2，滿足要求。</p><p>　　2.3裝料量及裝料高度</p><p><b>　　裝料量： （）</b></p><p><b>　　裝料高度:</b>

28、;</p><p><b>　　,取</b></p><p>　　為1m高筒體的容積；為下封頭的容積</p><p><b>　　2.4罐體材料</b></p><p>　　考慮壓力，溫度，腐蝕因素，選擇罐體材料和風(fēng)投材料，封頭結(jié)構(gòu)與罐體了解方式。因賴氨酸是偏酸性，對罐體不會(huì)有太大腐蝕，所以罐體和封

29、頭都使用16MnR鋼為材料，封頭設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，因D>500mm，所以采用雙面縫焊接的方式與罐體連接。</p><p><b>　　2.5罐體厚度</b></p><p><b>　　取整為t=6mm</b></p><p>　　D－罐體直徑（mm）P－耐受壓強(qiáng) (設(shè)計(jì)壓力取0.15MPa) － 焊縫系數(shù)，

30、雙面焊取0.8，無縫焊取1.0[σ ] －罐體金屬材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力（不銹鋼焊接壓力容器許用應(yīng)力為150℃，137MPa）C －腐蝕裕度，當(dāng)δ －C<10mm時(shí)，C＝3mm</p><p>　　2.6封頭壁厚的計(jì)算</p><p><b>　　裝料高度：</b></p><p>　　為1m高筒體的容積；為下封頭的容積</

31、p><p>　　發(fā)酵液產(chǎn)生的最大壓強(qiáng)P=gh=1076×9.8×5013=0.052Mpa</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用設(shè)計(jì)壓力為安全閥開啟壓力的1.1倍。</p><p>　　則下封頭設(shè)計(jì)壓力P=1.1×（0.052+0.15）=0.22Mpa。</p><p><b>　　取整td=7mm</b

32、></p><p>　　D－罐體直徑（mm）P－耐受壓強(qiáng) (取0.15MPa)</p><p>　　K－形狀系數(shù)，K= － 焊縫系數(shù)，雙面焊取0.8，無縫焊取1.0[σ ] －設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力（不銹鋼焊接壓力容器許用應(yīng)力為150℃，137MPa）C －腐蝕裕度，當(dāng)δ －C<10mm時(shí)，C＝3mm</p><p>　　當(dāng)筒身壁厚與封頭壁厚不一

33、致時(shí)，應(yīng)取較大的值作為共同的壁厚，及筒身應(yīng)與封頭的壁厚一致，且取較大值。</p><p>　　所以最終取桶身壁厚和封頭壁厚t=td=7mm</p><p><b>　　2.7罐體壓力計(jì)算</b></p><p>　　罐體壓力實(shí)驗(yàn)校核，采用水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)溫度，取20℃，屈服點(diǎn)強(qiáng)度為235MPa</p><p><b&

34、gt;　　= </b></p><p>　　此時(shí)，材料的許用應(yīng)力</p><p>　　實(shí)驗(yàn)公式為：和兩者中取最大.（外加作為安全壓力）</p><p>　　而且考慮下封頭靜壓：</p><p>　　實(shí)驗(yàn)壓力下筒體中的應(yīng)力：</p><p>　　,所以在屈服點(diǎn)強(qiáng)度以內(nèi)，視為有效。</p><

35、;p>　　表2-1 罐體幾何尺寸表</p><p><b>　　3蛇管冷卻裝置</b></p><p><b>　　3.1 冷卻方式</b></p><p>　　發(fā)酵罐容量大，罐體的比表面積小。夾套不能滿足冷卻要求，使用列管或蛇管冷卻，使用水作冷卻介質(zhì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)發(fā)酵條件發(fā)酵條

36、件：發(fā)酵液密度為1076kg/m3 ，發(fā)酵溫度32℃，冷卻水初始水溫25℃. 傳熱面積按1.5m2/m3裝料量設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　3.2冷卻面積計(jì)算</b></p><p><b>　　裝料量： （）</b></p><p>　　57.54m3的裝料量的傳熱面積為：</p><p&g

37、t;<b>　　A= </b></p><p>　　3.3蛇管設(shè)計(jì)主要尺寸及固定</p><p>　　選取低壓流體輸送用焊接鋼管，其規(guī)格（GB3901--93），直徑為100/114mm.</p><p>　　蛇管長度： </p><p>　　已計(jì)算出發(fā)酵罐直徑；</p><p>　

38、　蛇管中徑與容器直徑之比Dc/D=0.80;</p><p>　　蛇管管子外徑與蛇管中徑之比Dco/Dc=0.042;</p><p>　　每圈蛇管之間距與蛇管管子外徑之比Sc/Dco=1.0;</p><p>　　蛇管距罐底的高度與容器直徑之比Hc/D=0.10。</p><p><b>　　每圈蛇管長度：</b>&l

39、t;/p><p>　　式中Dc------蛇管圈直徑，m</p><p>　　Sc------蛇管圈之間的距離取0.12m;</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　蛇管總?cè)?shù)：</b></p><p><b>　　取</b>&

40、lt;/p><p>　　考慮到蛇管中心直徑較大，圈數(shù)較多，采用（U型）法螺栓固定，并且采用三根支柱,碳鋼角鋼規(guī)格L75×8。</p><p>　　蛇管高度與容器直徑之比Lc/D=1.00;</p><p>　　由2.3計(jì)算得筒體裝料高度5.0m，蛇管高度合適。</p><p>　　3.4蛇管進(jìn)出口設(shè)計(jì)</p><p&

41、gt;　　蛇管進(jìn)出口一般都設(shè)置在頂蓋上，有時(shí)考慮結(jié)構(gòu)上方便也可設(shè)置在筒體上。</p><p>　　(a)用于蛇管與封頭一起抽出的情況；</p><p><b>　　(b)可拆卸蛇管；</b></p><p>　　(c)型結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠。</p><p>　　(d) 有襯里設(shè)備的蛇管進(jìn)出口結(jié)構(gòu)。</p>

42、<p>　　(e)進(jìn)出口與頂蓋采用填料函密封；</p><p>　　(f)型為適用于常壓設(shè)備。 </p><p>　　考慮到要采用機(jī)械密封裝置，擬采用</p><p>　　f型蛇管進(jìn)出口結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　4.攪拌器設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　4.1攪拌器選型和

43、主要尺寸</p><p>　　漿式攪拌器的槳葉多為兩葉，有直槳、斜葉漿和孤葉槳之分。攪拌器直徑與罐體內(nèi)徑之比常取0.35~0.8。本次設(shè)計(jì)中選擇圓盤彎葉渦輪攪拌器，攪拌器直徑與罐體內(nèi)徑之比取1/3。槳葉材料選用：Q235-B 扁鋼，槳葉數(shù)量z=6，初定槳葉厚度。</p><p>　　即：=1/3D=1/33600mm=1200mm.</p><p>　　根據(jù)彎葉渦輪

44、式攪拌器，槳徑Di：槳長L：槳寬b=20:5:4</p><p>　　得：槳長L=300mm，槳寬b=240mm；</p><p>　　圓盤直徑一般取,是槳徑的2/3，圓盤直徑為Dg==1200=800mm</p><p>　　為保持一定的剛性及支持周邊的槳葉，取圓盤厚度為10mm.</p><p><b>　　4.2槳葉分布<

45、;/b></p><p>　　下層攪拌器與罐底的距離取C=（0.8~1.0）Di,取C=1=</p><p>　　兩攪拌器之間的距離取s=</p><p>　　為避免攪拌器工作時(shí)產(chǎn)生渦旋使攪拌器露在空氣中，因此第一個(gè)攪拌器距離料液液面的高度不小于攪拌器外徑的1.5倍：，取最終</p><p>　　4.3攪拌器的結(jié)構(gòu)形式與安裝</p

46、><p><b>　　通過以上計(jì)算可得:</b></p><p><b>　　罐徑</b></p><p>　　下層攪拌器與罐底的距離取C=1200mm</p><p>　　兩攪拌器之間的距離3000mm</p><p>　　罐體總高H=8.68m</p><

47、p>　　筒體裝料高度由2.3得Hf=6.0mm</p><p>　　對于高徑比大的攪拌容器,采用單層槳不能獲得好的混合能力時(shí)就需要采用多層攪拌器</p><p>　　由以上數(shù)據(jù)可取攪拌器設(shè)置為2層，其參數(shù)為： </p><p><b>　　其設(shè)置形式如右圖：</b></p><p><b>　?。?

48、 </b></p><p><b>　??； </b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt

49、;/b></p><p>　　4.4攪拌器軸功率的計(jì)算</p><p>　　4.4.1不通氣的情況下軸功率的計(jì)算</p><p><b>　　根據(jù)魯士頓公式：</b></p><p>　　已知在充分湍流狀態(tài)時(shí)，圓盤直葉渦輪攪拌器的功率準(zhǔn)數(shù)為，轉(zhuǎn)速=100（r/min），發(fā)酵液粘度，發(fā)酵液密度。</p>

50、<p>　　因Re104，所以發(fā)酵系統(tǒng)在充分發(fā)酵狀態(tài)，查表有功率系數(shù)Np=4.7，故葉輪不通氣時(shí)攪拌功率 P0 為</p><p>　　式中 P0--------無通氣輸入的攪拌功率（W）;</p><p>　　-------功率準(zhǔn)數(shù)，式攪拌雷諾數(shù)的函數(shù)；</p><p>　　n--------渦輪轉(zhuǎn)速（r/min），根據(jù)設(shè)計(jì)條件取100（r/min）

51、；</p><p>　　--------發(fā)酵液液密度，；</p><p>　　Di---------渦輪直徑（m）；</p><p>　　當(dāng)機(jī)械攪拌發(fā)酵反應(yīng)器的，時(shí)需要校正：</p><p>　　其中f時(shí)校正系數(shù)，它由下式?jīng)Q定：</p><p><b>　　=</b></p><

52、;p>　　4.4.2兩層攪拌軸功率，通氣攪拌功率Pg的計(jì)算</p><p>　　攪拌器設(shè)置為2層，其軸功率為：</p><p>　　——式中m為攪拌器層數(shù)；</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)Q取1.0，罐壓為0.15，發(fā)酵溫度為32℃，發(fā)酵液密度為1076kg/m3，則：</p><p>　　V0=VL×VVm =57.54

53、15;1.0=57.54m3/min</p><p>　　根據(jù)Michal法計(jì)算：</p><p><b>　　通氣功率Pg=</b></p><p>　　式中---------通氣攪拌輸入的功率（KW）；</p><p>　　C--------當(dāng)d/D=1/3~2/3時(shí)，Ｃ值為０.101~0.157之間，式中C取0.1

54、5</p><p>　　--------渦輪攪拌轉(zhuǎn)速(r/min)；</p><p>　　--------渦輪攪拌直徑（m）；</p><p>　　Qg---------通氣量（m2/min）；</p><p><b>　　4.5攪拌軸設(shè)計(jì)</b></p><p>　　攪拌軸材料采用45鋼，下表是

55、材料的一些參數(shù)：</p><p><b>　　確定攪拌軸的直徑：</b></p><p>　　選擇攪拌器的材料為碳45鋼，A為45鋼在121℃，查表得在該條件下時(shí)的許應(yīng)力為70MPa。同時(shí)P為軸的傳遞功率，在理想條件下，取軸的傳遞功率與通氣攪拌輸入功率相等，即51.72kw；</p><p>　　攪拌軸的直徑d的計(jì)算：</p>&

56、lt;p><b>　　圓整為</b></p><p>　　4.5.1攪拌器支承尺寸</p><p><b>　　圖</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)軸的懸臂L1、軸徑d和兩軸承間距B應(yīng)滿足系列關(guān)系：</p><p>　　根據(jù)d=65mm得：</p><p>　　取L

57、1=3200mm,則B=800mm</p><p><b>　　4.5.2底軸承</b></p><p>　　由于攪拌軸較長，為了增加其穩(wěn)定性，需要設(shè)置底部軸承其結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p>　　攪拌軸的支撐常采用滾動(dòng)軸承。攪拌軸的滾動(dòng)軸承通常根據(jù)轉(zhuǎn)速、載荷的大小及軸徑d選擇，高轉(zhuǎn)速、輕載荷可選用角接觸球軸承；低速、重載荷可選用圓錐滾子軸。&l

58、t;/p><p>　　4.5.3攪拌器的安裝</p><p>　　攪拌器與軸的連接是通過軸套用平鍵或緊定螺釘固定，軸端加固定螺母。為防螺紋腐蝕可加軸頭保護(hù)帽。 </p><p>　　4.6攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的校核</p><p>　　轉(zhuǎn)速為100r/min，由于其轉(zhuǎn)速小于200r/min，所以不需要進(jìn)行攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的校核。</p>&

59、lt;p>　　5 通風(fēng)發(fā)酵罐的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1電機(jī)的選擇</b></p><p>　　根據(jù)攪拌功率選用電機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮傳動(dòng)裝置的機(jī)械效應(yīng)。</p><p><b>　　—攪拌軸功率；</b></p><p>　　—軸封摩擦損失功率；</p><

60、p><b>　　—傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；</b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)需要選擇三角皮帶電機(jī)。三角皮帶的效率是0.96，滾動(dòng)軸承的效率是0.995，滑動(dòng)軸承的效率是0.98，端面軸封摩擦損失功率為攪拌軸功率的1％，則電機(jī)功率：</p><p>　　，查找相應(yīng)的電機(jī)功率，選擇機(jī)型Y315M-8型，額定功率75Kw的電機(jī)。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表2-3：</p>&l

61、t;p>　　表2-3、電機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)</p><p><b>　　5.2減速機(jī)選型</b></p><p>　　根據(jù)電機(jī)的功率P =75KW 、攪拌軸的轉(zhuǎn)速n＝740r /min，傳動(dòng)比i為740/100＝7.4，選擇帶傳動(dòng)減速器。</p><p>　　其特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價(jià)格低廉，能防止過載，噪音小。但不適用于防爆場合。<

62、/p><p>　　5.3 V帶設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟</p><p><b>　　1）確定計(jì)算功率</b></p><p>　　已知傳動(dòng)額定功P：75KW（ Y315M-8型電機(jī)）；小皮帶輪轉(zhuǎn)速n1：740r/min；大皮帶輪轉(zhuǎn)速n2：100r/min；</p><p>　　由下表得工況系數(shù)KA=1.3； </p>&

63、lt;p><b>　　則設(shè)計(jì)功率Pc：</b></p><p><b>　　機(jī)械工況系數(shù)表</b></p><p><b>　　選擇V帶型號(hào)</b></p><p>　　根據(jù)和，選擇V帶型號(hào)。</p><p>　　查普型表，可得選擇SPD型V帶。</p>&

64、lt;p><b>　　確定帶輪基準(zhǔn)直徑：</b></p><p>　　帶輪結(jié)構(gòu)小可使結(jié)構(gòu)緊湊，但另一方面彎曲壓力太大，使帶的壽命降低，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取小帶輪的基準(zhǔn)直徑的值查普通V帶基準(zhǔn)直徑圖得：</p><p>　　mm，考慮帶速不能偏低，所以取小帶輪的直徑400mm;</p><p><b>　　大帶輪的基準(zhǔn)直徑</b>

65、</p><p>　　取整為2900mm。</p><p><b>　　4）驗(yàn)算帶速：</b></p><p>　　由可知，維持適當(dāng)?shù)膸儆欣趥鲃?dòng)和延長機(jī)器的壽命，所以帶速一般維持在內(nèi)為宜。則其帶速為：</p><p><b>　　， 符合要求。</b></p><p>&

66、lt;b>　　5）初定中心距：</b></p><p>　　由，即2310mm<</p><p><b>　　初定2500mm</b></p><p>　　6）確定帶的基準(zhǔn)長度：</p><p>　　根據(jù)下表圓整后，取Ld=11200mm</p><p><b>

67、　　表 </b></p><p>　　7）.確定中心距a：</p><p>　　安裝V帶是所需最小中心距和最大中心距：</p><p><b>　　8）小皮帶輪包角：</b></p><p><b>　　，符合要求。</b></p><p>　　9)單根V帶額定功

68、率P1：</p><p>　　主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)直徑，帶速v=15.49m/s，由表查的P1=16.45KW</p><p>　　時(shí)，單根V帶額定功率增量：</p><p>　　選擇D型V帶，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=740r/min，傳動(dòng)比i為740/100＝7.4，由下表查得</p><p>　　傳動(dòng)比 1.19～1.26 1.27～1.38 1

69、.39～1.57 1.58～1.94 1.95～3.38 >=3.39 </p><p><b>　　增量</b></p><p>　?。╧w） 0.33 0.4 0.47 0.53 0.58 0.62</p><p>　　表 單根普通SPD型V帶在主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速=7

70、30r/min時(shí)，時(shí)傳動(dòng)功率增加量</p><p>　　.包角修正系數(shù)，由下表查的</p><p><b>　　表 包角修正系數(shù)</b></p><p>　　帶長修正系數(shù)，由表查得.02</p><p>　　10）確定V帶根數(shù)：</p><p><b>　　V帶根數(shù)z：</b>

71、;</p><p>　　取整后，取z=7（根），且z不大于10，符合要求。</p><p><b>　　5.4聯(lián)軸器</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)輸出軸與傳動(dòng)軸之間及傳動(dòng)軸與攪拌軸之間的連接，都是通過聯(lián)軸器連接，并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的。聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類。 攪拌軸分段時(shí)，其自身的連接必須采用剛性聯(lián)軸器。根據(jù)軸徑80

72、mm查閱資料選取剛性凸緣聯(lián)軸器。電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)輸出軸與傳動(dòng)軸之間及傳動(dòng)軸與攪拌軸之間的連接，都是通過聯(lián)軸器連接，并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的。聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類。 攪拌軸分段時(shí)，其自身的連接必須采用剛性聯(lián)軸器。根據(jù)軸徑65mm查閱資料選取GT-65型剛性凸緣聯(lián)軸器。</p><p><b>　　其結(jié)構(gòu)圖如下：</b></p><p>　　圖—— 凸緣聯(lián)軸器

73、 </p><p>　　聯(lián)軸器 /mm</p><p><b>　　5.5 機(jī)架</b></p><p>　　機(jī)架是安放減速器用的，它與安裝底座尺寸相匹配。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架有無支點(diǎn)機(jī)架、單支點(diǎn)機(jī)架和雙支點(diǎn)機(jī)架。</p><p>　　本次設(shè)備設(shè)計(jì)采用無支點(diǎn)機(jī)架。主

74、要以及帶傳動(dòng)的輸出軸（傳動(dòng)軸的輸入軸）直徑選用。攪拌軸直徑d=65mm。</p><p>　　機(jī)架有關(guān)尺寸見表。 單位/mm</p><p><b>　　5.6凸緣法蘭</b></p><p>　　凸緣法蘭一般焊接于發(fā)酵罐上封頭上，用于連接攪拌傳動(dòng)裝置

75、，也可兼作安裝、檢修、檢查用孔。凸緣法蘭分整體和襯里兩種結(jié)構(gòu)形式，密封面分為凸面（R）和凹面（M）兩種。凸面優(yōu)點(diǎn)是安裝容易，密封性能較光滑面好，所以選擇凸緣法蘭。</p><p>　　安裝法蘭時(shí)要求兩個(gè)法蘭保持平行，法蘭的密封面不能碰傷，并且要清理干凈。</p><p>　　法蘭靠用螺栓將兩個(gè)法蘭盤拉緊與安裝底蓋緊密結(jié)合起來。</p><p>　　根據(jù)選型表，選擇公

76、稱直徑為700mm的凸緣法蘭，其尺寸如下 </p><p>　　表 凸緣法蘭的主要尺寸 </p><p><b>　　5.7安裝底蓋</b></p><p>　　安裝底蓋采用螺栓等緊固件，上與機(jī)架相連，下與凸緣法蘭（或底座）連接，是整個(gè)攪拌傳動(dòng)裝置與容器連接的主要連接件。</p><p>　　安裝底蓋

77、的公稱直徑與凸緣法蘭的公稱直徑相同。形式選取時(shí)，注意與凸緣法蘭的密封面配合（凸面配凸面，凹面配凹面）。</p><p>　　安裝底蓋采用螺柱等緊固件，上與幾架連接，下與凸緣法蘭連接，是整個(gè)攪拌傳動(dòng)裝置與容器連接的主要連接。下面是底蓋的尺寸參數(shù):</p><p>　　表 底座的主要尺寸 /mm</p><p>　　圖 安裝底蓋結(jié)構(gòu)圖

78、</p><p><b>　　6 其它部件選型</b></p><p><b>　　6.1密封裝置</b></p><p>　　密封裝置是機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的一個(gè)重要組成部分，其任務(wù)是保證反應(yīng)器處于正壓操作，防止發(fā)酵液泄露和污染雜菌。發(fā)酵罐軸封屬于動(dòng)密封，軸封要求較高，因此一般采用機(jī)械密封（下伸軸為單端面，上伸軸采用雙端面

79、）。機(jī)械密封分為平衡型和非平衡型兩大類，常用的機(jī)械密封裝置已有標(biāo)準(zhǔn)系列，可根據(jù)要求計(jì)算并選用。</p><p>　　轉(zhuǎn)軸密封采用機(jī)械密封，機(jī)械密封是吧轉(zhuǎn)軸的密封從縱向改為徑向的密封，通過動(dòng)環(huán)和靜環(huán)兩個(gè)端面面的相互配合，并做相對運(yùn)動(dòng)達(dá)到密封效果。機(jī)械密封的泄漏率低，可靠性高，功耗小，使用壽命長。所以本發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)采用機(jī)械密封。</p><p>　　常用的機(jī)械密封裝置已有標(biāo)準(zhǔn)系列，可根據(jù)軸徑等

80、要求直接選用。</p><p>　　表 機(jī)械密封的 /mm</p><p><b>　　圖 機(jī)械軸封</b></p><p>　　6.2 法蘭選擇 </p><p>　　用于發(fā)酵罐上的法蘭有容器法蘭和管法蘭。對應(yīng)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。壓力容器法蘭分平焊法蘭與對焊法蘭兩

81、類。平焊法蘭分甲型和乙型兩種，其中甲型平焊法蘭使用最廣泛。 </p><p><b>　　6.2.1容器法蘭</b></p><p>　　壓力容器法蘭的公稱直徑與壓力容器的公稱直徑取同一系列值，例如DN1000的壓力容器，應(yīng)當(dāng)配用DN1000的壓力容器法蘭。法蘭公稱壓力的確定，與法蘭的最大操作壓力與操作溫度以及法蘭材料有關(guān)。</p><p>　

82、　由于我們組設(shè)計(jì)的發(fā)酵罐公稱直徑很大，所以不能采用容器法蘭。根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用焊接。</p><p>　　6.2.2管法蘭與接管</p><p>　　接管與管法蘭是用來與管道或其他設(shè)備連接的。標(biāo)準(zhǔn)管法蘭的主要參數(shù)是公稱通徑（DN）和公稱壓力（PN）。接管的伸出長度一般為從法蘭密封面到殼體外徑為150mm。</p><p>　　要求針對進(jìn)料管、取樣管、排料管、冷卻水（蒸

83、汽）進(jìn)出口管、排空管、空氣分布管等接管選擇管法蘭。</p><p>　　以進(jìn)料口為例計(jì)算，設(shè)發(fā)酵醪液流速為：v = 1 m /s，1小時(shí)排凈，發(fā)酵罐裝料液體積:V1=57.54立方米</p><p>　　物料體積流量：Q = v1/1h=57.54/(3600*1)=0.01598 立方米/秒</p><p>　　則排料管截面積：F = Q/V=0.01598/1=

84、0.01598 平方米</p><p>　　又因?yàn)镕 =0.785d2,得D=0.142M,曲無縫鋼管，查閱資料，平焊鋼管法蘭HG20593-97,取公稱通徑為150mm。φ150×4.5mm無縫管</p><p>　　法蘭的尺寸是由法蘭的公稱直通徑DN，公稱壓力PN確定的。本設(shè)計(jì)中采用鋼制法蘭結(jié)構(gòu)；</p><p>　　設(shè)計(jì)選取的法蘭尺寸和結(jié)構(gòu)圖如下：&

85、lt;/p><p>　　公稱通徑DN=150mm鋼制管法蘭尺寸</p><p>　　1.進(jìn)料口：采用法蘭接口，法蘭型號(hào)：管式平焊鋼制管型（HG20593-97），接口直徑φ161×4.5mm，大約在人孔與視鏡中間。角度垂直。</p><p>　　2.排料口：采用法蘭接口，法蘭型號(hào)：管式平焊鋼制管型（HG20593-97），接口直徑φ161×4.5mm

86、，開在罐底中間通風(fēng)管旁。</p><p>　　3.進(jìn)氣口：φ150×4.5 mm，開在封頭上，角度與水平線夾角 45 度</p><p>　　4.排氣口：φ150×4.5 mm ，開在封頭上進(jìn)氣口以封頭很人孔中心連線為對稱軸的對稱位置上，角度與水平線夾角 45 度。</p><p>　　5.冷卻水進(jìn)、出口：采用法蘭接口，法蘭型號(hào)：管式平焊鋼制管型

87、（HG20593-97）接口直徑φ161×4.5mm。</p><p>　　6.補(bǔ)料口：φ150×4.5 mm，角度與水平線夾角 45 度。</p><p>　　7.取樣口：φ150×4.5 mm，開在封頭上；角度與水平線夾角 90 度 </p><p>　

88、　6.3無菌空氣通風(fēng)管設(shè)計(jì)</p><p>　　確定空氣分布管的結(jié)構(gòu)形式、材料以及空氣分布管的管徑。</p><p>　　一般采用單管式空氣分布管。無菌空氣通風(fēng)管作用是向機(jī)械攪拌發(fā)酵罐內(nèi)吹入無菌空氣，并使空氣分布均勻。</p><p>　　發(fā)酵罐的裝料量為57.54m³，通風(fēng)比（空氣流量與發(fā)酵液體積之比）為1.0，發(fā)酵溫度32℃，無菌壓縮空氣條件為：壓力3

89、.5kg/cm2，溫度25℃.</p><p><b>　　計(jì)算空氣流量：</b></p><p>　　Qg=20×1.0=20m3/min</p><p><b>　　計(jì)算壓縮空氣流量</b></p><p>　　取通風(fēng)管內(nèi)壓縮空氣流速為10m/s，則管徑為：</p>&l

90、t;p>　　選用ø110×4.0的20型無縫不銹鋼管，管外徑為118mm。 </p><p><b>　　6.4手孔及人孔</b></p><p>　　手孔和人孔的設(shè)置是為了設(shè)置安裝，拆卸，清洗和檢修設(shè)備的內(nèi)部裝置。</p><p>　　手孔直徑一般為150~200mm，應(yīng)使工人戴上手套并握有工具的手能方便的通過。

91、 當(dāng)設(shè)備的直徑大于900mm,應(yīng)開設(shè)人孔。人孔的形狀有圓形和橢圓形兩種。圓形人孔制造方便，應(yīng)用比較廣泛，人孔的大小及位置應(yīng)以人進(jìn)出設(shè)備反方便為準(zhǔn)則，對于反應(yīng)釜，還要考慮攪拌器的尺寸，以便攪拌器軸及攪拌器能通過人孔放入罐內(nèi)。 因?yàn)樵O(shè)備直徑大于900mm，所以開設(shè)人孔，其中圓形人孔制造方便，所以選用圓形人孔。根據(jù)的筒體內(nèi)設(shè)計(jì)的公稱壓力PN小于1MPa（0.15MPa），人孔選用公稱直徑為600mm（容器直徑（3600>26

92、00）。</p><p>　　技術(shù)要求：人孔的技術(shù)要求應(yīng)符合HG21517-95中“技術(shù)條件”的規(guī)定。</p><p>　　公稱壓力PN1.0，公稱直徑600，=280，采用RF型密封面，A型蓋軸耳，V2型材料，其中墊片采用石棉橡膠板墊的回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔，其規(guī)定標(biāo)記符號(hào)為：人孔 RF V2（A.G） A 600-1.0 HG21517-95，總質(zhì)量341Kg.</p&g

93、t;<p><b>　　6.5支座</b></p><p>　　6.5.1支座的選型</p><p>　　支座用于支承罐體，型式有耳式支座和支承式支座。小型罐一般用耳式支座（JB/T4725-29），分為A型和B型兩種。當(dāng)設(shè)備需要保溫或直接支承在樓板上時(shí)，選B型，否則選A型。由于我們組設(shè)計(jì)的是75m3大型發(fā)酵罐，所以應(yīng)該選擇支承式支座。</p>

94、;<p>　　每臺(tái)反應(yīng)器常用4個(gè)支座，但作承重計(jì)算時(shí)，考慮到安裝誤差造成的受力情況變壞，應(yīng)按兩個(gè)支座計(jì)算。如果不考慮動(dòng)載荷，支座承受的總重量為設(shè)備的總重量及工作介質(zhì)及冷卻介質(zhì)的總重量之和。</p><p>　　根據(jù)我們發(fā)酵罐的直徑，D=3600mm，所以選擇鋼管制作B型 支承式支座，結(jié)構(gòu)如下圖：</p><p>　　6.5.2計(jì)算支座的總載荷：</p><

95、p><b>　　1）總料液的重量：</b></p><p>　　2）設(shè)備總重量和冷凝水重量：</p><p>　　①罐體重量，將罐體看做圓柱體，其公稱直徑，厚度，總高度，16MnR鋼密度，；</p><p><b>　　計(jì)算得：</b></p><p>　?、谏吖苤亓?，蛇管直徑為100/114

96、mm，蛇管長度,鋼材密度，；</p><p><b>　　計(jì)算得：</b></p><p>　?、劾淠亓浚淠芏?，；</p><p>　　管道內(nèi)徑，蛇管長度,鋼密度為 ，冷凝水密度</p><p><b>　　計(jì)算得： </b></p><p>　?、茈姍C(jī)及其他零部件

97、重量Ml=mlg,電機(jī)質(zhì)量M=1008Kg，聯(lián)軸器質(zhì)量35Kg，機(jī)架質(zhì)量96Kg，凸緣法蘭質(zhì)量46Kg，管法蘭質(zhì)量4.65Kg，人孔質(zhì)量341Kg等。</p><p><b>　　計(jì)算得：</b></p><p><b>　?、芸傊亓康挠?jì)算</b></p><p><b>　　綜合計(jì)算得：</b>&l

98、t;/p><p><b>　　支座的總載荷為：</b></p><p>　　6.5.3支座的型號(hào)和尺寸</p><p>　　每臺(tái)攪拌罐常用4個(gè)支座，但作承重計(jì)算時(shí)，考慮到安裝誤差造成的受力情況變壞，應(yīng)按兩個(gè)支座計(jì)算個(gè)承重。所以每個(gè)支座的約為承重為500KN。按要求選擇鋼管制作的7號(hào)支承式式支座，支座高度為490mm，墊板厚度為9mm。鋼管材料為45

99、號(hào)鋼，底板為Q235A，墊板為0Cr18Ni9：</p><p>　　JB/T4712.4--2007,支座B7，h=490,﹠=9</p><p>　　材料：45鋼，Q235A/ 0Cr18Ni9：</p><p>　　表 B7型支承式支座主要尺寸</p><p><b>　　6.6視鏡</b></p>

100、<p>　　視鏡主要用來觀察反應(yīng)器內(nèi)物料及其反應(yīng)情況，一般安裝在上封頭。當(dāng)視鏡需要斜裝或設(shè)備直徑較小時(shí)，采用帶頸視鏡，其主要尺寸可查手冊。</p><p><b>　　帶燈有頸視鏡</b></p><p><b>　　1-視鏡玻璃 </b></p><p><b>　　2-襯墊 </b>

101、</p><p><b>　　3-有頸接緣 </b></p><p><b>　　4-壓緊環(huán)</b></p><p><b>　　5-雙頭螺栓 </b></p><p>　　6-蓋形螺母 </p><p><b>　　7-視燈鏡<

102、;/b></p><p>　　帶燈有頸視鏡主要尺寸</p><p>　　根據(jù)上表選擇視鏡的尺寸為DN=150mm，尺寸如下：</p><p>　　本次設(shè)計(jì)設(shè)置1個(gè)視鏡，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)HG21505－1992，直徑為DN=150mm，開在頂封頭上，位于右邊軸線離中心軸800mm處，與人孔位于同一水平線上</p><p><b>　　6.

103、7 液面計(jì)</b></p><p>　　液面計(jì)是用來觀察設(shè)備內(nèi)部液面位置的裝置。常見的液面計(jì)有板式液面計(jì)、玻璃管液面計(jì)、浮子式液面計(jì)、和磁性液面計(jì)4種類型，尤其以玻璃管液面計(jì)最為常用。液面計(jì)結(jié)構(gòu)有多種型式，其中部分已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，最常用的是玻璃管液面計(jì)、玻璃板液面計(jì)等。 其中玻璃板液位計(jì)具有讀書清析、直觀、可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、經(jīng)久耐用的特點(diǎn)，所以本次設(shè)計(jì)選用玻璃板液面計(jì)。其中T型液面計(jì)適用于公稱壓

104、力2.5及6.3的情況，R型適用于公稱壓力4.0的情況，S型適用于常壓及公稱壓力為0.6的情況。所以本次選用S型S0.6-ⅢQ由碳鋼Ⅲ制成的。</p><p>　　由于發(fā)酵罐裝液高度HL=H0+Hf=5013+940=5953mm,考慮到裝液量溢出等原因，以液面計(jì)的頂端為基準(zhǔn)點(diǎn)，因此取液面計(jì)的安裝高度為6500mm。</p><p><b>　　6.8儀表接口</b>

105、</p><p>　　溫度計(jì)：PT100鉑電阻-DOCOROM常用溫度傳感器型號(hào)-TR/02125裝配式熱電阻，開在罐身上；</p><p>　　壓力表：彈簧管壓力表（徑向型），精度2.5，型號(hào)：Y150，開在封頭上；</p><p>　　液位計(jì)：采用HG5-1366-80反射式玻璃板液位儀，開在罐身上；</p><p>　　溶氧探頭：A1-

106、900MAX；</p><p>　　pH探頭：SBH03-871PH-3P1A-3型；</p><p><b>　　6.9消泡器</b></p><p>　　發(fā)酵液中含有蛋白質(zhì)等發(fā)泡物質(zhì)，故在通氣攪拌條件下回產(chǎn)生泡沫，發(fā)泡嚴(yán)重時(shí)會(huì)使發(fā)酵液隨排氣而外溢，且增加雜菌感染機(jī)會(huì)。</p><p>　　消泡器就是安裝在機(jī)械攪拌發(fā)酵

107、罐內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上部或安裝在機(jī)械攪拌發(fā)酵罐排氣系統(tǒng)上的，可將泡沫打破或?qū)⑴菽扑榉蛛x成液態(tài)和氣態(tài)兩相的裝置。從而達(dá)到消泡的目的。</p><p>　　安裝在機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐內(nèi)的消泡器，最簡單實(shí)用的消泡裝置為耙式消泡器，</p><p>　　可直接安裝在上攪拌的軸上，消泡耙齒底部應(yīng)比發(fā)酵液面高出適當(dāng)高度。我們發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)選擇耙式消泡器，已由前面計(jì)算得裝料高度6.0m，取耙式消泡器高度6.2m，

108、其中耙式消泡器軸徑取與攪拌軸直徑一樣，以下是其主要尺寸和安裝高度。</p><p>　　7.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總及主要尺寸說明</p><p><b>　　表一 罐體幾何尺寸</b></p><p><b>　　表二 蛇管冷卻裝置</b></p><p>　　表三 攪拌裝置（兩層攪拌器）</p

109、><p>　　表四 電機(jī)及V帶設(shè)計(jì)</p><p><b>　　表五 其他部件選型</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p><b>　　曹剛同學(xué)的設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　這次我們完成的是裝料量75 m3 的（賴氨酸

110、）發(fā)酵罐設(shè)計(jì)，我擔(dān)任組長的任務(wù)，進(jìn)行了整個(gè)設(shè)計(jì)的分工配合的安排，本次設(shè)計(jì)中我們進(jìn)行了分工合作，互相幫助的模式進(jìn)行。我的主要工作內(nèi)容是根據(jù)已有的設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，查閱有關(guān)資料，搜集資料，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方案的擬定和罐體主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。首先我根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了總體方案的擬定，然后經(jīng)過大家討論進(jìn)行確定。第二步，我負(fù)責(zé)罐體主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，首先確定了本次75 m3 的（賴氨酸）發(fā)酵罐的主要結(jié)構(gòu)組成，然后進(jìn)行了關(guān)于罐體幾何結(jié)構(gòu)的計(jì)算以及驗(yàn)算，確定了罐

111、體的幾何尺寸，進(jìn)行了75 m3 的（賴氨酸）發(fā)酵裝料量及裝料高度的驗(yàn)算，罐體材料及罐體厚度壁厚的計(jì)算等等。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)了自己本身知識(shí)儲(chǔ)備的不足，對于外界資料的需求多，特別是進(jìn)行一系列的計(jì)算的時(shí)候，有些時(shí)候會(huì)遇到卡殼的問題，幸好有團(tuán)隊(duì)成員的幫助，才能完成這些驗(yàn)算。認(rèn)識(shí)到了討論交流對于一個(gè)團(tuán)隊(duì)的重要性。最后我還進(jìn)行了全部設(shè)計(jì)的收集排版，做出了這次的設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)的進(jìn)行，學(xué)到了很多關(guān)于發(fā)酵

112、罐的知識(shí)，更了解了發(fā)酵過程中發(fā)酵罐的作用。認(rèn)識(shí)到了團(tuán)隊(duì)的重要性。</p><p>　　總結(jié)人： 曹剛 </p><p>　　學(xué)號(hào)： 20123762 </p><p>　　羅鵬程同學(xué)的設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)我們完成的是75m3賴氨酸發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)，這個(gè)課程設(shè)計(jì)由我們小組的成員分工合作完成，其中我負(fù)責(zé)第三、四步的設(shè)計(jì)工作，

113、即蛇管冷卻裝置和攪拌器的設(shè)計(jì)及計(jì)算這兩方面的工作，這兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)也是整個(gè)發(fā)酵罐設(shè)計(jì)中非常重要且必不可少的兩個(gè)部分。因此本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，我查閱了很多關(guān)于這兩方面的紙質(zhì)資料和電子資料。</p><p>　　由于我們小組參與設(shè)計(jì)的是75m3大型發(fā)酵罐，夾套換熱裝置不符合冷卻需求，因此只能采用蛇管冷卻方式。在蛇管冷卻裝置的設(shè)計(jì)方面，我參照資料和生物工程設(shè)備課程的PPT，認(rèn)真選擇蛇管的材料和管徑。并合理運(yùn)用公式對冷卻

114、面積、蛇管長度、蛇管內(nèi)徑、蛇管圈數(shù)和蛇管高度等數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真計(jì)算。最后參照課件對蛇管的進(jìn)出口進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。</p><p>　　在攪拌器的設(shè)計(jì)計(jì)算方面我認(rèn)真閱讀了參考文獻(xiàn)7《攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)》，并結(jié)合我們的設(shè)計(jì)任務(wù)，確定攪拌器的類型、主要尺寸和攪拌器層數(shù)，并根據(jù)已確定的攪拌器尺寸對攪拌器的軸功率進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)攪拌器的軸功率確定攪拌軸的軸徑。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中，我認(rèn)識(shí)到了自己對

115、課程掌握方面的不足，知識(shí)點(diǎn)存在遺漏現(xiàn)象，也不能熟練地應(yīng)用已掌握的知識(shí)點(diǎn)。在此，我必須認(rèn)真感謝黎老師對我們課程設(shè)計(jì)說明書的兩次批改意見，給我們帶來了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。通過這次課程設(shè)計(jì)任務(wù)，我學(xué)到了很多關(guān)于發(fā)酵罐的知識(shí)，更了解了發(fā)酵過程中發(fā)酵罐的作用。也鍛煉了我們的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，認(rèn)識(shí)到了合作在工作中的重要性。</p><p><b>　　總結(jié)人：羅鵬程</b></p><

116、p>　　學(xué)號(hào)：20123779</p><p>　　易興同學(xué)的課程設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　李汶忱同學(xué)的課程設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中，我的任務(wù)是畫圖，即用cad將設(shè)計(jì)好的發(fā)酵罐的裝配圖畫出來。整個(gè)過程是相當(dāng)艱難的，因?yàn)槲也粌H要懂得前面同學(xué)所設(shè)計(jì)的每個(gè)部件的作用、位置、大致形狀還要懂得怎么將其畫出來，特別是一些形狀根本不懂怎么去畫，只有

117、慢慢摸索。最讓人頭痛的是畫了很長時(shí)間去就畫某一個(gè)位置，后來發(fā)現(xiàn)畫錯(cuò)了只有重頭開始。后來通過百度，請教同學(xué)，看書終于明白了所有部件，也大致畫了出來，我知道肯定有什么地方的細(xì)節(jié)我沒處理好，但是這已經(jīng)是現(xiàn)在的極限了，除非再花大量時(shí)間去完善。</p><p>　　現(xiàn)在所有的工作已經(jīng)接近尾聲了，每個(gè)人都忙了許久，因?yàn)槲覀兯闶沁厡W(xué)邊設(shè)計(jì)，我雖然免去了計(jì)算工作，但依然不輕松，當(dāng)然其中的收獲是很大的，在發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)中，每一個(gè)方面

118、都要考慮到，比如要根據(jù)裝料量設(shè)計(jì)其高度厚度以及換熱方式，在比如攪拌槳的樣式和直徑安裝高度都有非常嚴(yán)格的技術(shù)要求，我額外的學(xué)習(xí)到更多CAD畫圖技巧，比如鏡像、整列、偏移等。</p><p><b>　　總結(jié)人：李汶忱</b></p><p>　　學(xué)號(hào)：20123780</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p

119、><p>　　[1] 方書起.化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2010.</p><p>　　[2] 周大軍.化工工藝制圖[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2009.</p><p>　　[3] 蔡紀(jì)寧.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2011.</p><p>　　[4] 林大均.簡明化工制圖[M].化學(xué)工業(yè)出版社.20

120、10.</p><p>　　[5] 梁世中.生物工程設(shè)備[M].中國輕工業(yè)出版社.2011</p><p>　　[6]陳偕中.化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書.化學(xué)工業(yè)出版社..北京:375-415</p><p>　　[7]陳乙崇.攪拌設(shè)備設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社.北京.79-154</p><p>　　[8]化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ).化工出版社.2004</p