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求发酵罐设计CAD
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求发酵罐的CAD设计。以下是参数： 设计内容年产1000吨酸性蛋白酶工厂设计 本设计采用二级接种及10%的接种量。 一级种子和二级种子培养基，组成如下（W/V）： 脱脂豆饼粉3.5%，玉米粉0.8%，鱼粉0. 5%，豆饼粉水 解物1%(由豆饼粉：1%石灰水=1:6，120℃水解1h而成) ，NH4Cl 1%，Na2HPO40.5%。 发酵培养基的成份组成如下（W/V）：玉米粉1%， 脱脂豆饼粉4%，豆饼水解液12%，NH4Cl 1%，Na2HPO4 0.5%。 种子培养的条件为：温度30℃，通风量0.3vvm，培 养周期26小时，待菌丝生长旺盛即可转入发酵。 因为酸性蛋白酶发酵泡沫较多，易染菌， 所 以高径比取3：1，公称容积为100m3 ，材料 为不锈钢。 V=πD2×3D/4 ＋0.13D3 D＝3.40m 采用标准椭圆型封头，查<<生物工程工厂设计概论>>得封头的主要尺寸为： 曲面高度850mm，直边高度50mm，内表面积13m2 ，容积5.60m3。 实际装液面高度：V液 =100×65%=65m3 L液=(V装液 -V封头)/S圆筒 =4×(65-5.60)/ (3.14×3.42) =6.5(m) *壁厚计算： 不锈钢罐壁，罐灭菌压力为2atm，罐设计受压3atm(表压)， S=PD/{230[δ]Φ-P}+C P---罐受压(表压，kgf/cm2)，P=3 D---罐径(mm)，D=3600 Φ---焊缝系数，Φ=0.8 [δ]----钢允用应力，不锈钢[δ]=35/4 C---腐蚀余度(mm)，C=4 S=3×3400/(230×35×0.8/4-3)+4=10.35mm。 经圆整，取壁厚10mm。 搅拌器设计及搅拌功率的计算 为了使发酵液充分混匀，一般都采用涡轮式搅拌器，本设计 采用六弯叶涡轮搅拌器。 主要尺寸计算如下： 搅拌器叶径d=D／3=3.4／3=1135mm， 叶宽B=0.2d=0.2×1200=240mm 本设计采用三档搅拌，装液面高度为0.85+0.05+6.5=7.4M 第一档距罐底高度为1米 第二档距罐底高度为1+2.7=3.7米 第三档距罐底高度为3.7+2.7=6.4米 第三档距液面高度为1米 *根据经验：50L的发酵罐搅拌器直径112mm，转速N1=470r/min，以P0/V为基准放大。 得：N2=N1(D1/D2)2/3= 470×(112/1135)2/3=100r/min *搅拌轴功率的计算 Rem：Rem=D2Nρ／μ D—搅拌器直径(m)，D=1.14 N—搅拌器转速(r/s)，N=100/60=1.66 ρ—醪液密度(kg/m3)，取ρ=1050 μ—醪液粘度(N·s/m2)，μ=1.3×10-3 Rem=1.142×1.66×1050/(1.3×10-3)=1.86×106>104 视为湍流，则搅拌功率准数Np=4.7 *不通气时的搅拌轴功率P0 P0=NpN3ρD5＝44.3 KW 三档搅拌：Pm=P0[1＋0.6（m-1）]=2.2×44.3=97.46KW。 *通气时的轴功率Pg： Pg=2.25×10-3×(P02ND3/Q0.08) 0.39 P0——不通风时的搅拌功率(KW)，P0=97.46。 N——轴转速(r/min)，N=100 D——搅拌器直径（cm），D=1135cm。 Q——通风量（ml/min）。取最小设计通风比为0.25vvm。 Q=100×65%×0.25×106=1.625×107(ml/min) Pg=2.25×10-3×〔97.462×100×1143/（1.625×107）0.08〕0.39=73.3KW *电机功率P电： P电= Pg/(η1η2η3)×1.01 采用三角带转动效率η1=0.92 滚动轴承效率η2=0.99 滑动轴承效率η3=0.98 端面密封增加的功率为1% P电=73.3×1.01/(0.92×0.99×0.98)=83(KW) 选用YVP-2电动机，主要参数如下： 额定电压380V，频率50HZ，额定电流220A，额定 功率84KW，转速1000-3000r/min。 *传热面积F3计算 由初始数据知发酵时最大产热量为4000×4.18kJ/m3h 故q总= 65×4000×4.18=1086800kJ/hr 冷却水用河水，进口温度20℃，出口温度为27℃， 冷却水用量： W=q总/C水Δt=1086800/[4.187×(27-20)]=37.1t/hr。 发酵液：32℃→32℃ 冷却水：20℃→27℃ Δt1=32-20=12℃，Δt2=32-27=5℃。 Δtm4=(Δt1-Δt2)/ln(Δt1/Δt2)=(12-5)/ln(12/5)=8.0℃ 蛇管传热系数取500×4.187kJ/m2hr℃。 传热面积F3=q总/(KΔtm4) =1086800/(500×4.187×8.0) =65 m2 *传动装置设计 本设计采用三角皮带轮传动 (1) 皮带型号的确定 选用口型皮带 (2) 小皮带轮的直径D小的确定 取D小=200mm (3) 大皮带轮的直径D大的确定 D大=D小×n小/n大 式中：n小：电机转速，n小=1000r/min n大：轴转速，n大=100r/min D大=200×1000/100=2000mm 经圆整，取D大=2000mm 皮带转速的确定 v=πD小n小/(60×1000) =200×1000π/(60×1000)=10.47m/s (5) 根据经验，一般两皮带轮中心距A0=0.9~0.95D大 取A0=0.9D大=0.9×2000=1800mm *发酵罐的支座选型 本设计采用不锈钢裙式发酵罐支座。 发酵罐内径D内=3.4m，设计支座为Φ3300×14mm *消泡器设计 型式：锯齿型 材料：不锈钢 规格：d=2/3×D=2/3×3600=2400mm *轴径设计： 设计轴径为90mm 有知道的请发我邮件，一定重谢！我的邮箱是amisking@163.com很急的啊！ [search]发酵罐CAD[/search] |
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