200立方米机产洁霉素机械搅拌生物反应器设计课程设计报告(编辑修改稿)

200立方米机产洁霉素机械搅拌生物反应器设计课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

器，搅拌装置，传动装置，轴封装置，支座，人孔，工艺接管和一些附件组成。 搅拌容 器分罐体和夹套两部分，主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其形式通常由工艺设计而定；传动装置是为为带动搅拌装置设置的，主要由电机，减速器，联轴器和传动轴等组成；轴封装置为动密封，一般采用机械密封或填料密封；它们与支座，人孔，工艺接管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。 几何尺寸的确定 根据工艺参数和高径比确定各部几何尺寸；高径比 H/D=，则 H= 初步设计：设计条件给出的是发酵罐的公称体积（3200m） 公称体积 V－－罐的筒身（圆柱）体积和底封头体积之和 全体积 V0－－公称体积和上封头体积之和 封头体积   2 14 h )6bV D D封 （   2304 0 .1 5V D H D （近似公式） 假设 0  ，根据设计条件发酵罐的公称体积为3200m 由公称体积的近似公式   2304 0 .1 5V D H D可以计算出 200M3产洁霉素机 械搅拌 生物反应器 设计 4 罐体直径 mmD ， 罐体总高度 mmmmDH ， 取整为 14150mm。 查阅文献【 2】 ，当公称直径 mmDN 4900时， 标准椭圆封头的曲面高度mmha 1225，直边高度 40bh mm ， 总深度f 1265，内表面积 mAf， 容积 mV 可得罐桶身高 mmHHH f 11620206521415020  则此时，D与前面的假设接近， 故可认为 mmD 4900是合适的 发酵罐的全体积 mmVHDV f 11620206521415024/ 02   表 2 大中型发酵罐技术参数 公称容量3m 筒体高度 H(mm) 筒体直径 mm 换热面积 2m 转速 r/min 电机功率 kw 10 3200 1800 12 150 21 4700 2200 21 154 30 30 6600 2400 34 180 45 50 7000 28003000 3860 160 55 60 8000 30003200 65 160 65 75 8000 3200 84 165 100 100 9400 3600 114 170 130 200 11500 4600 221 142 215 200M3产洁霉素机 械搅拌 生物反应器 设计 5 表 3 200m3发酵罐的几何尺寸 项目及代号 参数及结果 备注 公称体积 3m 200 设计条件 全体积 3m 215 计算 罐体直径 mm 4900 计算 发酵罐总高 mm 14150 计算 发酵罐筒体高度 mm 11620 计算 3 罐体主要部件尺寸的设计计算 罐体 考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料和封头材料，封头结构、与罐体连接方式。 因为发酵液有微腐蚀性，罐体和封头都使用 16MnR 钢为材料，封头设计为标准椭圆封头，因 D500mm，所以采用双面缝焊接的方式与罐体连接。 罐体壁厚    mmmmCPpD   ，取 11mm D－罐体直径（ mm） p－耐受压强 (取 ) φ － 焊缝系数，双面焊取 [σ ]－设计温度下的许用应力（ kgf/c 2m ）（ 16MnR 钢焊接压力容器许用应力为 150℃， 170MPa） C －腐蚀裕度，当δ － C10mm 时， C＝ 3mm 封头壁厚计算     mmmmCpDy   ，取 20mm。 D－罐体直径（ mm） p－耐受压强 (取 ) y－开孔系数，取 φ － 焊缝系数，双面焊取 [σ ] －设计温度下的许用应力（ 16MnR 钢焊接压力容器许用应力为 150℃，200M3产洁霉素机 械搅拌 生物反应器 设计 6 170MPa） 搅拌器 采用涡轮式搅拌器，选择搅拌器种类 和搅拌器层数，根据 d确定 h和 b的值 尺寸：六平叶涡轮式搅拌器已标准化， 称为标准型搅拌器；搅动液体的循环 量大，搅拌功率消耗也大； 根据 4:5:15:20::: BLdD ii 搅拌器叶径i为 mDi  叶宽 B 为 mDB i  盘径id为 mmDd ii  叶弧长 L为 mmDL i  底距 C mDC  人孔和视镜 人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。 本次设计只设置了 1个人孔，标准号为： 人孔 RFⅡ（ R G） HG215221995，公称直径 450，开在顶封头上，位于左边轴线离中心轴 750mm 处 视镜用于观察发酵罐内部的情况。 本次设计只设置了 2视镜，直径为 DN80，开在顶头上，位于前后轴线离中心轴 750mm 处，标记为视镜Ⅱ DN80 HGJ5018617 接口管 封进料口为例计算， 设发酵醪液流速为 1/v ms ， 5h 排尽。 发酵罐装料液体积： V1 = 3m 物料体积流量  smhVQ /， 则排料管截面积， a r弯= (1/2)d r箭 =(1/4) d10a=38e : h : b :d1:d=3:3 .5 : 5 : 1 3 : 20h : b : d : d = 4 : :13 :2 0h : b : d : d = 4 : 5 : 1 3 : 20图6 1 通用的涡轮式搅拌器。