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1、生物反响器课程设计-啤酒露天发酵罐设计姓名：张小燕班级：生工 112学号：露天发酵罐设计1、啤酒发酵罐的化工设计计算、发酵罐的容积确定设计需要选用 V=22.5m3 的发酵罐有效则 V =V全=22.5m375%=30m3有效、根底参数选择1DH：选用 DH=142. 锥角：取锥角为 903. 封头：选用标准椭圆形封头4. 冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却5. 罐体所承受的最大内压：2.5 cm外压：0.3 cm6. 锥形罐材质：A3 钢材外加涂料，接收均用不锈钢7. 保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度 200 8. 内壁涂料，环氧树脂、D、H 确定由 DH=14，则锥体高度 H=D2
2、tan35=0.714D1封头高度 H=D4=0.25D2圆柱局部高度 H=40.7140.25D=3.036D3又由于 V =V全V V封锥柱13= PD 2PP3 4 H + 24 D3 + 4 D 2 H=0.187D 0.131D 2.386D =30m得 D=2.23m查 JB椭圆形封头和尺寸取发酵罐直径 D=2400mm再由 V=30mD=2.4m全得径高比 DH=1:3.72由 D=2400mm 查表得椭圆形封头几何尺寸为：=0.4 =0.023d(Re)0.8(C2)0.4=1348.4kcalp由于计算时冷却盘管为直管，先修正： =11.77dR=1348.4(11.770.
3、04741.829)=1410.3kcal3)筒体局部传热系数 Kl11Rsab1RsaKA=A +211A 1 +A12+ A+ A 2233代入数据可得：A1-筒体内层传热面面积 12.3062 A2-筒体平均传热面积 12.3562 A3-筒体外壁平均传热面积 12.304 Rs1-啤酒液污垢系数 0.000675 112.3562h=+ 0.000675 12.3562h + 0.01 + 0.000307 12.3562h + 0.00815hK193.5 12.304h12.304h4512.3062h12.3562h=7.058103所以：K=141.7kcal 注：锥形罐筒体需
4、冷却的热量1醪液放热Q=Q Q醪12Q =347650.055146.6=2803.1kcal1A=22958.78141.711.3=14.34 则醪液的冷却负荷为：14. =0.413 T0.3m T故冷却面积能够满足要求。发酵罐冷却面积确实定1筒体局部由前面表达可知，筒体局部一样的冷却段，选用 8#槽钢筒体冷却段面积为 14.34 则槽钢长=14.340.08=179m取相邻两槽钢间距为 80mm一圈槽钢长：l =(3.142.4) 0.12 =7.54m0179 长的槽钢课绕圈数 1797.5424 圈则二段各绕 12 圈冷却高度为12804040=1400mm 筒体实际冷却面积为24
5、11.5670.08=22.2 T2锥底局部锥体局部醪液量为 10.2131.0484=10.70kg锥体局部冷却面积为10.700.439=4.70 T则槽钢长为 4.700.08=58.76m绕制高度为 1000mm 3、发酵罐附件的设计及选型入孔1) 、选用入孔 BIIPg6Dg4508H2) 、补强圈尺寸确定如下=220JB-64-28 材料 A3 钢1D =484mm内D =760mm外补强圈的厚度 S补按下式计算，考虑罐体与入孔节均有确定的壁厚裕量，故补强圈取 8mmS视镜=(dS补)(D0-D )=(450.52)(76-484)=0.85cm211） 选用带劲视镜 Pg6Dg1
6、50JB2） 补强圈尺寸确定如下：内径 D=163mm外径=300mm1补强圈的厚度 S 按补S =d*S被D -D1=150*=8.8mm0 2考虑罐体与视镜筒节约有确定的壁厚余量，故补强圈取 8mm接收1) CO 回收接收2YB804-70Dg40 无缝钢管重 3.6kgm法兰Pg6Dg40HG501058重 1.219kg2) 温度计取样接收见发酵罐总装图3) 冷却剂进口接收YB804-70Dg50 无缝钢管重 4.65kgm法兰Pg6Dg50HG501058重 1.348kg4) 滤酒管YB804-70Dg50 不锈钢管重 7.15kgm 法兰Pg6Dg50HG501058重 2.38
7、kg去滤酒馆于管内高度为 1.2m 即 1200mm 5)麦汁进料及 Y 排放接收Dg125 球阀把握酒量 Dg50 玻璃视镜观测 Y 排放状况 Dg50 接收三、发酵罐的计算特性和标准1、技术特性本例按 JB74180 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 类设备进展制造试验。设备制造完毕后，设备内壁全部内外表焊缝须打磨光滑平缓过渡，但须保证用材料同样厚度。立板焊接时应与底轴垂直，两块立板之间得分布误差不大于0.10设备安装后轴线对根底的不垂直度在全场上不大于 10mm，设备在现场就位安装。设备组焊后，封头筒体锥形底的400 轴线在总高度范围内的不垂直度1
8、5mm设备应进展以下试验：1液压试验罐内3.5kgfcm2夹套内3.5kgfcm22气压试验罐内3kgcm2夹套内3kgcm2设备内应涂白色 7535 底漆层及面漆 2 层设备碳钢外露外表应涂 Y351-1红丹油防锈漆 2 层设备保温罐外喷聚氨厚度 200mm 2、发酵罐标准表30m 圆柱锥底发酵罐的标准表名称30m 圆柱锥底发酵罐罐体规格：直径mm 柱体高度mm 总高度mm总容积 m 有效容积 m 罐利用率 材质钢板厚度：圆柱局部mm 上封头mm圆锥局部mm工作压力 ：罐内罐外冷却形式冷媒冷却面积 m T工作温度：罐内罐外外壁保温层24006614900835.522.2563.3%A 钢3810102.50.3槽钢盘绕罐体的三段冷却20%酒精溶液426.901244聚氨酯硬质泡沫材料内壁涂料环氧树脂保护层