6萬噸11176淡色啤酒發酵罐的設計-資料下載頁

　　

【正文】 Pc== S=PcDi/(2【б】tΦPc) =4000/（2137） = mm式中： Di—發酵罐內徑 4000 mm 【б】t —不銹鋼許用應力【б】t =134，出自《化工設備機械基礎》 P319 Φ—焊縫系數Φ=1，雙面對接頭100% C—壁厚附加量 C1—鋼板負偏差，C1= C2—腐蝕裕量，不銹鋼，腐蝕裕微量，一般單面腐蝕C2=1,雙面C2=2 C3—加工減薄量C3=0(冷加工C3=0，熱加工C3=1mm)Sd=S+C2=+2= mm 查《化工設備機械基礎》P94表49得C1= 所以：Sn=+= mm圓整后取Sn=8mm罐的筒體厚度為8mm的0Cr18Ni9鋼板制作。在《發酵工廠設計概論》和工藝手冊中查得Dg=4000mm,一米高的筒節鋼板重490kg,則16米的筒體重： 49016=12640kg 標準橢圓封頭壁厚計算一般中低壓容積采用橢圓形封頭，為了便于設計加工，本設計選用標準橢圓形封頭，也是用不銹鋼0Cr18Ni9制作起許用應力【б】t134 S=PcDi/(2【б】)+C =4000/(2)+ = mm 圓整后取Sd=8mm由《發酵工廠設計概論》表15和《材料與零部件》（上）得：表51 橢圓封頭系數公稱直徑曲面高度直邊高度內表面積容積VбDg(mm)H1hF(㎡)m179。mm40001000508 罐底錐形封頭的設計選型選用不銹鋼【б】t=134的0Cr18Ni9制作，錐殼半頂角35176。30176。，須采用帶邊過渡段的折邊結構. ① 過渡段厚度：б =KPcDi/(2【б】)+C 因為 a=35176。，r/Di =, 查《化工設備機械基礎》 表417，K= б =4000/（2）+= mm ② 與過渡段相接處的錐殼厚度： б =fPcDi/(【б】)+C 查《化工設備機械基礎》表418，得f= б= 4000/（）+ = mm 圓整后取 9 mm 進料管及排酒管的直徑與選型本設計選用直型接管及進料管為同一管道，與派酵母也為同一管道。179。由工廠實際經驗知，一般裝滿一發酵罐麥汁需要6h，則進醪速度： Vs=V/τ=（64000） = m179。/s查《化工原理》（上）表11，—1m/s，取發酵醪流速u=。則管徑D===109 mm則管徑取125mm在《材料與零部件》（上）P154查得Φ1334的無縫鋼管內徑為：di=125校核： u=4Vs/πdi178。=4(178。) =, （—1m/s范圍內，所以可采用此管。）由于發酵結束后，成熟酒液的黏度仍較大，取收酒流速u=1 m/s 則排酒管的管徑D= == 97 mm 則 管徑取100mm 查《化工設備機械基礎》表26 ，查的Φ1084的無縫鋼管內經為di=100 mm 校核：u=4Vs/πdi178。=4(178。)= ，滿足要求。表52 管法蘭連接尺寸 （mm）公稱直徑DNDKLThn12524020018M16810021017018M164 冷媒進出管由前面的冷量衡算可知，發酵過程冷媒流量為23534kg/h,設酒精密度 為971kg/m179。為三段冷卻，三個冷媒進口管。所以管內流量為： Vs=23534/(9713600) = m179。/s查《化工原理》酒精屬于低黏度流體，—。取冷媒流速u= m/s。則冷媒進出口管徑： D= = = mm取DN=65 mm查《化工設備機械基礎》4的無縫鋼管，其內徑di= 校核 u=4Vs/πdi178。 =4（178。） = m/s （—，符合要求。）表53 管法蘭連接尺寸 （mm）公稱直徑DNDKLThn6516013014M124 發酵罐夾套的選取a．冷卻面積的計算 F=Q/Kt（），則每罐放熱高峰：Q=V有=103=575168kJ采用夾套安裝罐外壁，用間接冷卻法冷卻，冷卻介質為酒精，分三段冷卻，冷卻介質進出口溫度為8℃和0℃。發酵前期平均溫度：6℃→6℃ 8℃→0℃ 14℃→6℃△tm=（△t1 △t2）/In（△t1/ △t2） =（146）/In（14/6） =℃取夾套傳熱系數為K=220kJ/(m178。.h. ℃) ∴ 冷卻面積F=Q/K△ tm =575168/（220） =178。發酵后期 平均溫差：6℃→1℃ 8℃→0℃ △t1=t1t2=6℃ △t2=t2t1=4℃ △tm=（△t1△t2）/In（△t1/△t2） =（64）/In（6/4） =℃ ∴冷卻面積F=Q/(K△tm) =575168/(220) =178。由于發酵后期散熱較大，178。為準，一次冷媒直接蒸發冷卻。：一般為三段夾套冷卻，大概比例為上段30%、中段55%、下段15%，故： S上=30%=㎡ S中=55%=㎡ S下=15%=㎡上段距發酵液面15cm排列，中段在筒體的下部距支座底15cm向上排列，錐底盡可能接近排酵母口排列。各段高度：S上=㎡=πDh上 H上= mS中=㎡=πDh中 h中= mS下=㎡=h下= m CO2排出管及CIP清洗管 CO2排出管與CIP清洗管都安放在封頭上，又設CO2管與清潔管徑一致，洗滌發酵罐經過三次，第一次進堿，第二次進清水，第三次進消毒水。 m179。則洗滌體積流量Vs=Q/t=179。/s查《化工原理》（上）P20表11，，則管徑為 D==(4) = 取40mm查《化工設備機械基礎》P56表26，選用Φ45*，其內徑為di= 校核：u=4Vs/πdi178。 =4178。 =，（在范圍內，滿足要求。） 表54 管法蘭連接尺寸 （mm）公稱直徑DNDKLThn4013010014M124 其他選型 ： 查表得到溫度計的接管應選用Φ143的無縫鋼管 為檢查設備使用過程中是否產生裂紋、變形、腐蝕等缺陷，應開設檢查孔。人孔有圓形和橢圓形兩種。本設計選圓形人孔。人孔有回轉蓋式，吊蓋式。回轉蓋式人孔結構簡單，轉動時所占空間較小。同時人孔需要經常打開，所以選用回轉拱蓋快開不銹鋼人孔，又因為PN=，選用Dg=450mm的JB58179. 表55 人孔尺寸 (mm)密封面型式 公稱壓力Pg(kgf/ cm2)公稱直徑Dg450SDD1ABbb1H1H2h螺栓螺母墊圈數量螺栓直徑長度總重（kg）A64506600540322160323019011768M12120 選用補強圈厚度為8mm 表56 補強圈尺寸（JB120773） (mm)接管公稱直徑 Dg外徑內徑 厚度S mmDd468101214161820450760484 c. 試鏡因為試鏡要裝在封頭上，取雙層玻璃帶頸試鏡JB595647 表57 試鏡尺寸表 （mm）公稱直徑 Dg 公稱壓力Pg MPDD1b1b2dHSh≈H1螺柱質量kg標準圖圖號 不銹鋼數量直徑125205175201613350888M1238JB595647 取樣塞主要作用是在發酵后期儲酒過程中，不同時間取發酵醪來檢測，看是否符合標準，情況是否正常，還能通過此口來檢測罐內CO2的濃度，由于此流量不大，內徑取10mm就夠了。DHS 發酵工廠設備常用支座分為臥式支座和立式支座，其中臥式支座又分為支腿，圖型支座和鞍型支座三種，立式支座也分為三種：懸掛支座，支撐式和裙式支座。對于公稱容積為45立方米以上的發酵罐，由于設備的總重量較大，應選用裙式支座。，故選用裙式支座。根據經驗，錐底距地面的高度大于1m，裙座的厚度為16mm，它與罐體采用焊接，裙座底部開有兩個Dg=450mm的人孔以及一個內徑較小的排氣孔。在鍋爐，管道和各種壓力容器中，為了控制壓力不超過允許的數值，需要安裝安全閥。安全閥能根據介質工作壓力自動啟閉。總 結本次發酵罐設計，我們查閱了大量的相關資料和進行了很多相關文獻的檢索，自己也精心設計整理數據，同時在老師和同學的幫助下順利完成。通過本次設計，我們對大學四年所學的專業知識得到了全面的鞏固，使理論和實踐達到更好的結合，進一步鍛煉獨立思考、分析問題和解決問題的能力。基本掌握了啤酒生產工藝流程設計、工藝計算、設備選型等技能，并對啤酒生產過程的設計有一個整體的把握，具備基本的設計技能。感謝在畢業設計過程中相關專業老師的指導以及同學的幫助和支持，通過與他們的討論研究，讓我發現錯誤，并及時改正，順利完成我的課程設計。參考文獻[1]. 、中、下 .[M]北京：中國輕工業出版社，1998[2]. .[M]北京：中國輕工業出版社，[3]. .[M]大連：大連理工大學出版社，：51344[4]. 丁 .[M]上海：上海科學技術出版社，1989.[5]. .[M]北京：[6]. .[M]北京：[4]. .[M]北京：[8]. .[M]上海：.[9]. 、中、下、[M]上海：[10]. 、下冊.[M]上海：39 / 3