Ⅴ 每组管子圈数n0:
L077.5??5?圈? l16.1现取管间距为2.5D外?2.5?0.089?0.22?m?,竖蛇管与罐壁的最小距
n0?离为0.15m,则可计算出搅拌器的距离在允许范围内(不小于200mm)。 Ⅵ.校核布置后冷却管的实际传热面积:
F实??d平均?L实?3.14?0.08?938?235.6?m2?
而前有F=232.5m2,F实?F,可满足要求。 (8)设备材料的选择[10]
选用A3钢制作,以降低设备费用。
(9)发酵罐壁厚的计算
①计算法确定发酵罐的壁厚S
S?PQ2?????P?C (cm)
式中 P——设计压力,取最高工作压力的1.05倍,P=0.4MPa
D——发酵罐内经,D=500cm
〔σ〕——A3钢的应用应力,〔σ〕=127MPa φ——焊接缝隙, φ=0.7 C——壁厚附加量(cm)
C?C1?C2?C3
式中 C1——钢板负偏差,现取C1=0.8mm C2——为腐蚀余量,现取C2=2mm C3——加工减薄量,现取C3=0
C?0.8?2?0?2.8?mm??0.28?cm?
S?0.4?5002?127?0.7?0.4?0.28?1.4?cm?
选用14mm厚A3钢板制作。
②封头壁厚计算:标准椭圆封头的厚度计算公式[5]如下:
现取S?PQ?C (cm)
2?????P式中 P=0.4MPa D=500cm
〔σ〕=127MPa
C=0.08+0.2+0.1=0.38(cm) φ=0.7
S?0.4?400?0.38?1.5?cm?
2?127?0.7?0.4(10)接管设计
①接管的长度h设计:各接管的长度h根据直径大小和有无保温层,一般取100~200mm。 ②接管直径的确定:
按排料管计算:该罐实装醪量155m3,设4h之内排空,则物料体积流量
Q?155?0.0108m3/s
3600?4??发酵醪流速取v=1m/s;则排料管截面积为F物。
F物?Q0.0108?0.011m2 v1??F物?0.785d2
管径:
0.011?0.118?m?
0.7850.785取无缝管φ133×4mm,125.mm〉118mm,认为合适。
d??按通风管计算,压缩空气在0.4MPa下,支管气速为20~25m/s。现通风比0.1~0.18vvm,为常温下20℃,0.1MPa下的情况,要折算0.4MPa、30℃ 状态。风量Q1取大值,Q1?155?0.18?28?m3/min??0.46?m3/s?。
利用气态方程式计算工作状态下的风量Qf[8]
F物Qf?0.46?0.1273?30??0.14m3/s 0.35273?20??取风速v=25m/s,则风管截面积Ff为
Ff?Qfv?0.14?0.0056m2 25??2 Ff?0.785d气则气管直径d气为:
d气?0.0056?0.084?m? 0.785因通风管也是排料管,故取两者的大值。取φ133×4mm无缝管,可满足工艺要求。
排料时间复核:物料流量Q=0.0108m3/s,流速v=1m/s; 管道截面积:
F?0.785?0.1252?0.0123m2,
??在相同的流速下,流过物料因管径较原来计算结果大,则相应流速比为
P?Q0.0108??0.88?倍? Fv0.0123?1t?2?0.88?1.8?h?
排料时间:
(11)支座选择选用裙式支座 2.2.2 种子罐
发酵所需的种子从试管斜面出发,经活化培养,摇瓶培养,扩大至一级乃至二级种子罐培养,最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。种子罐冷却方式采用夹套冷却。 (1)二级种子罐容积和数量的确定
①二级种子罐容积的确定:接种量为2%计算,则种子罐容积V种2为:
V种2?V总?2%?230?2%?4.6m3
??式中 V总——发酵罐总容积(m3)
② 二级种子罐个数的确定:种子罐与发酵罐对应上料。发酵罐平均每天上5罐,需二级种子罐6个。种子罐培养8h,辅助操作时间8~10h,生产周期16~18h,因此,二级种子罐6个已足够,其中一个备用。
③主要尺寸的确定 种子罐仍采用几何相似的机械搅拌通风发酵罐。 H:D=2:1,则种子罐总容积量V'总为:
‘’V‘总?V筒?2V封
简化方程如下:
V‘总?2??24D3?0.785D2?2D?4.6m3??
整理后
1.57D3?0.26D3?4.6
解方程得
D=1.4m
则
H=2D=2×1.4=2.8(m)
查得封头高H'封
H‘封?350?25?375?mm?
罐体总高H'罐:
‘‘’ H?2H?H罐封筒?2?375?2800?3550?mm?单个封头容量:
V'封=0.398(m3)
封头表面积:
S封=2.23m2
圆筒容量 :
23?? V‘?0.785D?2D?4.31m筒不计上封头容积 :
‘’‘3V有效?V封?V筒?4.13?0.398?4.53?m?
校核种子罐总容积V'总:
‘’‘3V总?2V封?V筒?2?0.398?4.13?4.93?m?
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