发酵罐设计范本

发酵罐设计（总14页）-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-#P=*=cm2设折边锥体的系数K值K=S=[(KPDg)/(2[a]tc|)]+C设=**3400)/(2*1520*=2)锥体S=[(f*PDg)/(⑹喇+cso=[(f*P『Dg)/([。岫u 设=**3400)/(1520*S=S0+C=++2+=取S=10mmh0=40mm校核锥体所受的最大压力处o=PD/2Scos45o中=*3400/2*10*cos45o=935<=[o]t(二卜锥体为外压容器的壁厚计算.标准椭圆封头设S=8mmS0=S-C=5mmD=D.+2S=3400+16=3416mm0IR==R/So=5=按外压球壳算法计算A===必Mm祝展文必Mm祝展文查上表得B=300[P]=B*S0/R内300*5/3060=cm2>kg/cm2满足要求取C1=mm,C2=2mm,C3=mm则S=S0+C=8m.筒体设S=13mD0=3400+2*6=3412S0=S-C==L/D0=6982/3412=D0/S0=3412/=A值取[P]=(Ri/S0)=2***(106/3)*=cm2>cm2故可取C1=m,C2=2mm,C3=mm则取S=13mm.锥形封头因为：a=450所以<a<600按第四章发酵罐设计的中封头设计可知，加强圈间中锥体截面积最大直径为：2*1895/2*tan450=1895m取加强圈心线间椎体长度为950m设S0=6mL/D=950/3400=D/S0=3400/6=查表的B=110[P]=BS0/D=110*6/=cm2>kg/cm2故取S0=6mmCjmm,C2=2m,C3=m所以S=S0+C=取S=10m综合前两步设计，取两者中较大的有生产经验确定标准椭圆型封头厚度为10mh0=50m圆筒壁厚13m锥形封头壁厚12mh0=50m五.锥形罐的强度校核1.内压校核液压试验P=试设由于液体的存在，锥体部分为罐体受压最重之处即最危险设计压力P=cm2设液压实验P==cm2试查得A3车冈o=2400kg/cm2x[3400+(12-3.2)]2*(12-3.2)=906cm2”=**2400=1944＞。试可见符合强度要求，试压安全2、外压实验以内压代替外压P=*（+）=cm2PM==cm2<P内试故可知试压安全3．刚度校核本例中允许S=2*3400/1000=2而设计时取壁厚为S=10m,故符合刚度要求（公式：S最小=100TD内）第二节发酵罐热工设计计算一、计算依据计采用A3钢作发酵罐材料，用8号槽钢做冷却夹套，分三段冷却，筒体两段，锥部一段，夹套工作压力为kg/cm2冷媒为20%（0丫）酒精溶液，T=-进4℃,T出为-2℃,麦汁发酵温度维持12°主发酵5-6天，封头及筒体部分保温层厚度为200mm,锥底部分为98mm）二、总发酵热计算Q=q*v=119*=k/hrq每立方米发酵麦汁在主发酵期间每小时的放热量v为发酵麦汁量三、冷却夹套型号选择选取8号槽钢起截流面积为A=hb--截面积8*冷却剂流量为（三段冷却）u=1m/s3**10-4*1=*10-3m3/s查得20%“八）酒精溶液At=-3℃下的平p=976kg/m3Cp=kg•℃冷却剂的冷却能力为:Q=*10-3*976**2*3400=hr>hr故可选取8号槽钢为冷却夹套四、发酵罐冷却面积的计算考虑生产过程中，随着技术的改进，工艺曲线可能更改，按目前我国工艺曲线看，日降温量较大的为13℃—5℃,为了将来工艺更改留下余量，设计取13-5=8℃为设计的日降温量，取。C/hr为设计的小时降糖量，则由Q0=KAAtm求的冷却面积。1.传热系数K的确定1)醪液a1的计算a1=*C*4、；t1T2=*185*%13-5=m2•h•℃2)冷却夹套的a2的计算湿润周边=80+(80+4*)+2*(43-1)=276mm=c4*流体流动截面面积De=湿润周边de=4*=20%(V/V)酒精在定性温度t=(-4-2)/2=-3℃下|j=*103Pa,sA=hr•m・℃=m•℃Cp=kg・℃=*103j/kg•℃p=976kg/m3u=1m/sRe=dup/|i=9160=104故可视为强制湍流流动得n=a25/d(Re)(CpJ入)=hr•m•℃因为计算时冷却盘管为直管的，先修正：a=a2(1+R)=*(1+12)*=hr-m,℃3）筒体部分传热系数K1KA2二i1KA2二iaAiRS1+b-A1九A2i+ aA.23Rs2

A带入数据可得：1 11.3554h0.000675*11.3354h0.01 14.564——= + + + K185.3*11.304h11.304h4.54*14.562206.4*14.5620.000307*14.564+ 14.562h=*10-3所以：K=m2・℃注：h为假设夹套高度（m）2.锥形罐筒体需冷却的热量1）醪液放热Q=Q+Q醪12Q1=41323**10-2*=hrQ2=41323**=hr所以Q=Q+Q=hr醪122）外界与罐体的传热量A.封头部分Qi=KF（t外平+%附-t内）带入数据得KF=Q3=KF（t外平与附-t/=hrB.筒体部分:53乂53乂A，341+ aA051155 =+——+——+KFaA1九A九2A3得：KF=K℃Q4=（t外平与附-t内）=6119kcal/hr3.筒体冷却面积A初定由Q=KA△tm的式中K为传热系数kcal/m2h℃人 At,-At、△tm=—__2=InAiAt2A=*=则醪液的冷却负荷为：41323=T>m3/T故冷却面积能够满足要求。4.发酵罐冷却面积的确定1）筒体部分由前面叙述可知，筒体部分相同的冷却段，选用8号槽钢筒体冷却段面积为由？则槽钢长==440m取相邻两槽钢间距为40mm一圈槽钢长：l0=；（3.14*3.42）2+0.122=330m长的槽钢可绕圈数330/心40圈则二段各绕20圈冷却段高度为20*（80+40）-40=12400mm筒体实际冷却面积为40**=T2）锥底部分锥底部分醪液量为:*=锥底部分冷却面积为:*=则槽钢长为:=56m绕制高度为:1000mm第三节发酵罐附件的设计及选型一.人孔选用人孔(AXB350)Dg450*6H1=150HG/T21616-2005材料A3钢补强圈尺寸确定如下：D内=484mmD外=760mm补强圈取8mmd*S45*0.52S= 0-= =补D—D484—76.视镜选用带颈视镜Pg25,Dg80,H=100,HGJ502-86-6补强圈尺寸确定如下：内径D1=163mm 外径D2=300mm补强圈的厚度S补按S补=d*S0/(D2-D1)=150*8/(300-163)二考虑罐体与视镜筒节均有一定的壁厚裕量，故补强圈取8mm.接管回收接管YB804—70Dg40无缝钢管重m法兰Pg6Dg40HG5010—58重.温度计取样接管见发酵罐总装图.冷却剂进口接管YB804—70Dg50无缝钢管重m法兰Pg6Dg50HG5010—58重.滤酒管YB804—70Dg50不锈钢管重m法兰Pg6Dg50HG5010—58重取滤酒管于罐内高度即1200mm.麦汁进料及Y排放接管Dg125球阀控制酒量Dg50玻璃视镜观测Y排放情况Dg50接管四.支座见发酵罐总装图第四节发酵罐的技术特性和规范一、技术特性.本课程设计按JB741-80钢制焊接压力容器技术条件：及“SB5111”不锈钢耐酸性钢及碳钢、II类设备进行制作试验。.设备制造完毕后，设备内壁所有内表面焊缝须打磨平滑平缓过渡，但须保证用材料同样厚度。.立板焊接时应于底轴垂直，两块立板之间得分布误差不大于.设备安装后轴线对基础的不垂直度在全长上不大于10mm,设备在现场就位安装。.设备组焊后，封头简体锥形底的①400轴线在总高度范围内的不垂直度＜15mm。.设备应进行下列实验：1）液压实验罐内cm2夹套内cm22）气压实验罐内3kgf/cm2夹套内3kgf/cm2.设备内应涂白色7435底漆层及面漆2层。.设备碳钢外露表面应涂Y35-1红丹油防锈漆2层。.设备保温罐外喷聚氨厚度200mm。二、发酵罐规范表50m3圆柱锥底发酵罐的规范表名称50m3圆柱锥底发酵罐

罐体规格：直径（mm）3400柱