年產量400噸土霉素工業鹽發酵車間工藝設計-資料下載頁

　　

【正文】 解得D=圓整到發酵罐系列，取D=1800mm。（2） 確定筒體直徑和高度 查表知D=1800mm，ha=450mm, hb=40mm則 ，則 ，符合核算： ，故符合要求。即：種子罐公稱容積為10m3，。罐體總高度：H總=H+2（ha+hb）=+2(+)=%，則種子罐裝料容積為：圓筒部分裝液量：Vc=VVb==圓筒部分填料系數：圓筒部分液面高：HL39。=ηH=%=罐內液柱的高度：HL=HL39。+ha+hb=++=①二級種子罐的臺數取公稱容積10m3的罐。接種比為20%，則二級種子液的體積量為V1=20%40=8m3故選取2臺二級種子罐。②一級種子罐的臺數 取公稱容積5m3的發酵罐， m3。 一級種子液的體積量為V2=8m3=4m3 故選取2臺一級種子罐。（1） 攪拌裝置（采用六箭葉圓盤渦輪式攪拌器）取（2） 攪拌軸功率計算 a不通風條件下的攪拌功率 (421)式中：P攪拌功率，Kw（1Kw=102Kgm/s） N攪拌器轉速，r/s Di攪拌器直徑，m ρ液體密度，Kg/m3已知：轉速為n=145r/min=, Di= ρ=1100/=?s2/m4 Np=所以：校正：查手冊得校正公式：式中： 為實際值， 為理論值且均為3.所以，已知：D=1800mm， Di=，HL=，代入式中得：根據一般攪拌器之間距離S=（）Di，本次設計取S=2Di=2= B=取2層由于工業發酵罐的高徑比（H/D）一般為23，因此在同一軸上往往裝有很多層攪拌器，對于多層攪拌器的軸功率可按下式估算： Pm=P實（+）式中：m攪拌器層數所以，Pm=（+2）=b通風條件下的攪拌功率 通風條件下攪拌功率下降，通風速度大于30m/h，攪拌功率僅為不通風的4050%，本設計取45% 則：P=45%Pm==c攪拌器尺寸計算與選型 選用六箭葉渦輪攪拌器，其直徑Di=，攪拌器間距S=，且攪拌葉輪下端部設置了穩定器，可使攪拌系統的震動大大降低。（3） 電動機功率的確定 （422）式中：P所需電機功率，Kw Pm攪拌所需功率，Kw PT軸摩擦損失的功率，Kw 傳動機構效率，一般端面軸封摩擦損失的PT可取1~2%，此設計取2%。所以，故查資料選取電動機功率為15Kw，其型號為Y180L6，減速機型號為PT4。（1）冷卻管布置種子罐的傳熱裝置有夾套、內蛇管、外盤管。夾套的傳熱系數通常為：6301050KJ/（m2?h?℃），蛇管和外盤管的傳熱系數為12601680KJ/（m2?h?℃）①冷卻面積計算使用牛頓傳熱定律公式計算 （423）式中：Q種子罐待冷卻熱量，KJ/h K傳熱系數，KJ/(m2?h?℃) Δt兩流體傳熱時平均溫差，℃由前面計算知：Q=147000KJ/h，K值取1400KJ/(m2?h?℃)，發酵溫度為31℃，冷卻水進口溫度分別為11℃，22℃。考慮消毒后培養基冷卻等因素，：②進水管總管直徑　冷卻水用量：W=　冷卻水以及流量：w=103m3/s取冷卻水在管中流速v=1m/s冷卻管總截面積進水總管直徑選用Φ45 ③外盤管設計　取Φ45，假設外盤管換熱面積F1=40m2則：外盤管臂長 纏繞圈數，　　　　 取54圈外盤管高度L總=54=校核：外盤管實際換熱面積故符合要求，外盤管分為四組，每組分別為13圈，13圈，14圈，14圈。（1），=。圓筒體內的設計壓力P=判斷是否考慮液體靜壓力：　　已知種子液密度ρ=1030Kg/m3，故筒體底部產生的靜壓力為：　 故需考慮在內，即設計壓力P=+=（2）筒體壁厚的計算　　　　　　　　　　 （424）式中：P設計壓力，MPa　　　D罐內徑，mm　　 ［σ］材料在設計溫度下的許用應力，取170　　　Φ焊縫系數，　　　C厚度附加量，mm（C=C1+C2+C3）已知D=1800mm，C=+1+0=t名義厚度=t0+C=+=，圓整到標準規格取5mm(3)上封頭壁厚計算 上封頭為標準橢圓形封頭，其壁厚計算公式： （425）式中：K增強系數，此處為1所以：查取鋼板厚度偏差C1=，則C=+1+0= t名義=t上+C=+=。圓整到標準規格取5mm t上e==校核：t上e≧%D=，故符合要求。(4)下封頭壁厚計算 5%=，故需考慮在內，即設計壓力P=+= 。圓整到標準規格取5mm。 有效壁厚： 校核：t下e≧%D=，故符合要求。(5)壓力試驗強度校核 采用水壓試驗，試驗壓力為： 所以試驗壓力下圓筒中得應力為：=345= 注：σs為試驗溫度相愛材料屈服點，MPa所以，σT≦，壓力試驗強度足夠。 各管的長度h根據直徑的大小和有無保溫層，一般100200mm， （1）排料管計算管徑，則物料流量由前設定發酵液流速v=1m/s,則排料管截面積由 得管徑查表取Φ543的無縫鋼管，(2) 通風管計算 ，支氣管速為2025m/s，工作條件下的通風量： Q== 利用氣態方程： 取風速v=20m/s,則通風管截面積為：因為 ，則氣管直徑d氣為： 查表取Φ57。 設備支座用來支撐設備的重量和固定設備的位置。發酵工廠設備常用支座分為臥式設備支座和立式設備支座。其中臥式設備支座有鞍式支座、圈式支座、支腳三種（應用較多的為鞍式支座和支腳）；立式設備有懸掛式、支撐式和裙式支座（應用較多的為裙式支座和懸掛式）。根據工藝要求和載荷特點，發酵工廠發酵罐常用裙式支座。且多為圓筒形（制造方便、應用較廣泛）。查資料選取Ds=1800mm的圓筒裙座，并根據工廠實際參觀做適當的改變.公稱容積VN(m3)罐內徑D(mm）圓筒高H0(mm)罐體總高H(mm)全容積(m3)攪拌器直徑D(mm)攪拌轉速n(r/min)電動機功率N(kW)1018003600458060014515為提高除菌效果減少倒罐損失，一般對無菌需求較高好氧發酵系統在總過濾器后面都加用超細玻璃纖維濾紙的分過濾器。已知發酵車間有50m3的發酵罐8臺，10m3的二級種子罐2臺,5m3的一級種子罐2臺。發酵工藝規定發酵罐通氣比為1:，種子罐通氣比為1：。V=850+210+25=299m3/min查表，故選用LC30A型空氣過濾器，外形尺寸1260 x 630 x 220，額定風量為3000m3/h，需要6臺。 根據發酵工藝每個50m3發酵罐最大空氣用量為： Vf=50=（1） 查表選用LC20B型號的高效空氣過濾器，外形尺寸1220610150，8臺。（2） 空氣過濾器對于通氣比小型發酵罐，選擇單根進氣管就能較好的分布空氣。然而對于通氣比大型發酵罐，則應選擇設有大孔的環形分布器，這樣不僅有利于增加氣液比表面積，更有利于空氣入罐的整體分布，并便于底層攪拌器粉碎氣泡。因此本設計采用的環形管空氣分布器。環形管口向下。計算單孔管徑： （431）式中：Q通氣量，m3/min(一個大氣壓，20℃以下) P出口壓力，MPa t發酵罐溫度，℃ W空氣流速，不小于20m/s，取W=20m/s已知：Q=50= P=P罐壓+Z/10=+= t=30℃ d環=（）d0 取d環= d環===158mm環管截面積小孔直徑d孔=8mm，則開孔數 選用環形管式分布器，則要求環管上的空氣噴孔應在攪拌葉輪內邊之下，所以環形管長度L=DDi==，在環形管上設有兩排小孔，則每排195個小孔，小孔與小孔之間的距離：所以，每排分別為195個和195個。根據發酵工藝每個10m3種子罐最大空氣用量為： Vf=10=13m3/min（1）查表選用LC8A型號的高效空氣過濾器，外形尺寸600600150，3臺。（2）空氣過濾器 已知：Q=10=13m3/min Z=HL= P=罐壓+Z/10=+= t=31℃ d環=（）d0 取d環= d環===113mm環管截面積小孔直徑d孔=8mm，則開孔數選用環形管式分布器，則要求環管上的空氣噴孔應在攪拌葉輪內邊之下，所以環形管長度L=DDi==，在環形管上設有兩排小孔，則每排100個小孔，小孔與小孔之間的距離：所以，每排分別為100個和99個。四川理工學院畢業設計（論文） 5 通用設備的設計與選型5 通用設備的設計與選型（1）補料泵①流量Q即每日所需料液：41=4m3/d=。選泵時。Q==②，取種子罐或發酵罐總最高計算，則H=。H==查表選用IS5032160離心泵。（2）植物油泵（豆油） ①流量Q即每日所需植物油的體積流量。 ，（）Kg/L,則其體積流量 選泵時。 ②，取種子罐或發酵罐總最高計算，則H=。 H==查表選用FB16A型號耐腐蝕性泵。（3）氨水泵 ①流量Q即每日所需的氨水量： 選泵時。Q==0/143m3/h單罐發酵罐過程用氣量V=50=單罐種子罐過程用氣量V=10=13m3/min所以，發酵車間高峰時間無菌空氣耗量為： 考慮余量10%，需生產能力為：299=如果每個發酵罐各由一臺空氣壓縮機供氣，則每臺空氣壓縮機所需供氣量：Q0= 每臺空氣壓縮機所需排氣量： （521）式中：P0，T0標準狀態下的空氣壓力，溫度，273K P1，T1進口狀態下的空氣壓力，溫度，（273+t）K 查手冊選取RRE150型羅茨鼓風機。其參數為：排氣量50m3/min,，軸功率12Kw，轉速1350m3/min,電動機型號Y 160L4,功率15Kw。四川理工學院畢業設計（論文） 6 非標準設備的設計 6 非標準設備的設計 補料量為4m3. 假設輸送過程中損失2%，則所需料液體積為： ，取兩天的用，則取公稱體積為10m3，裝料系數為80%的補料罐2個。 選用橢圓形分頭，計算方法同發酵罐、種子罐。已知：V0=10m3，H=2D （參考10m3標準發酵罐）由 得： 解得D=圓整到發酵罐系列，取D=1800mm，H=3600mm 查表知ha=450mm, hb=40mm則 則 符合 核算： 故符合要求。即：補料罐公稱容積為10m3，。罐體總高度：H總=H+2（ha+hb）=+2(+)=已知補料罐的裝料系數為80%，則補料罐裝料容積為：圓筒部分裝液量：Vc=VVb==圓筒部分填料系數：圓筒部分液面高：HL39。=ηH=%=罐內液柱的高度：HL=HL39。+ha+h