200m3机械搅拌通风发酵罐设计方案(编辑修改稿)

200m3机械搅拌通风发酵罐设计方案(编辑修改稿)内容摘要：

V221 π 柱 8 单位时间传热量＝发酵热装料量 即： Q=Q 发 V1= 104 =5512500KJ/h 冷却水耗量 由实际情况选用进出口水温为 18℃ 、 26 ℃， 则     hKgttC QW p / 551250012  Q－单位时间传热量 Cp－冷却水的平均比热，取 kJ/ (kg ℃ ) t2t1－冷却水进 、 出口温度差 对数平均温度差 ，由工艺条件知道 Ft =33 ℃， ℃）（）（ 7 )()(21F21 ttt tttttFFFm t1－冷却水进口温度 t2－冷却水出口温度 Ft －发酵温度 冷却面积 ㎡ 09 05 51 2 5 00  mtK QA mt －对数平均温度差 K－传热总系数，取 2090 kJ/(m2 h℃ ) 冷却面积 ( 2m ) A=πdL 冷却列 管总长度 (m)： 冷却水的流量 W= ㎏ /h 则 sWs /  取冷却水在列管中的流速 v =1m/s 根据流体力学方程冷却管总截面积 总S ㎡总 04 s  S 9 设冷却管管径为 0d ，组数为 n 又  nS总 取 n=4， 则 0  取Φ 127 3mm 无缝钢管， d 内 ==121mm 取冷却管总高度为 L 0  π AL 取每组 15 根，则每根长度 m1115466 0L0  冷却管的排列方式： 取管间距 外 = =，列管与罐内壁的最小间距为 罐外径 D=，叶轮直径 Di= 叶轮外边沿到罐壁的距离为 mDD i  每组列管采用转角正三角形排列，每边排则 5 根管 复核：正三角形的边长为 4 =叶轮外边沿到罐壁的距离 故采用转角正三角形符合要求且每组管管间距为 ，列管 与罐壁的最小间距为，四组管间采用转角正方形排列。 由于采用列管式冷却，故无需挡板。 5 搅拌器轴功率的计算 不通气条件下的轴功率 P0 取发酵醪液黏度 ㎡/N102 .0μ 3 s ，密度 3/1080 m㎏ ， 搅拌转速 ： 取两档搅拌，搅拌转速 N可根据 50m179。 罐，搅拌器直径 ，转速 N1=110r/min. 以等 P0/V 为基准放大： m in/92m in/) (110)( 3232211 rrDDNN  10 则雷诺准数 46322 1 0 8 )6092(Re     iD ，为湍流 ，则搅拌功率准数 Np= 鲁士顿 (Rushton J. H.)公式： KWPPKWWDNNP p39。 004535339。 0  P0－无通气搅拌输入的功率（ W）； PN －功率准数，是搅拌雷诺数 ReM 的函数； 圆盘六弯叶涡轮 NP≈  －涡轮转速（ r/min）；  －液体密度（ kg/m3）因发酵液不同而不同，一般取 800－ 1650 kg/m3 ,本设计取3/1080 mkg ； iD －涡轮直径（ m）； 通气搅拌功率 Pg 的计算 因为是非牛顿流体，所以用以下公式计算 3203 )(Q DPP ig   0 － 两 层 搅拌输入的功率（ kW）  －涡轮转速（ r/min） ， min/92r为 iD －涡轮直径（ m） ， Q－通气量 （ ml/min ）， 已知标准通风比为 ~。 取低极限，如果通风量变大 ， gP 变小。 为安全起见，现取 ， 则 )( m in/ 76 Q mlQ 计算 WQ DPP ig   ) ()( 3203 电机及变速装置选用 根据搅拌功率选用电动机时，应考虑传动装置的机械效率。 11 gP －搅拌轴功率 TP －轴封摩擦损失功率 ，一般为 00 g1 P η－传动机构效率 根据生产需要选择三角皮带电机。 三角皮带的效率是 ，滚动轴承的效率是 ，滑动轴承的效率是 ，端面轴封摩擦损失功率为搅拌轴功率的 1%，则电机的功率 31T)(1 5 40 .980 .990 .92 1 4 81%1 4 8PNPAdP g 搅拌轴直径 mmdmmNPAdrr120)92 (100)(min/3131圆整取轴径则，，已知，取可以取），系数为转速（ 6 附属设备 （ 1） 空气分布器：对于好气发酵罐，分布器主要有两种形式，即：多孔管和单孔管，对通风量较小的（如 Q=~） 的设备 ，应加环形或直管型空气分布器；而对通气量大的发酵罐，则使用单管进风，由于进风速度高，又有涡轮板阻挡，叶轮打碎、溶氧是没有问题的。 本罐使用单管进风，风管直径计算见接口管设计。 （ 2）密封方式：本罐采用双端面机械密封方式，处理轴与罐的动静问题。 （ 3）支座选择：发酵工厂设备常用支座分为卧式支座和立式支座，其中卧式支座又分为支腿， 圈型 支座 、 鞍型支座。 立式支座也分为三种，即：悬挂支座、支撑支座和裙式支座。 对于 75m179。 以上的发酵罐，由于设备总重量较大，应选用裙式支座，本设计选用裙式支座。 7 自我评价 在此次课程设 计中，我设计了机械通风发酵罐，该反应器 用于有机酸的生产 ，发酵温度为 33C， 反应器。