内容发布更新时间 : 2024/5/13 10:59:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
内蒙古科技大学毕业设计说明书
t名义厚度?2[?PD?C
]??P式中：P：设计压力 Mpa，D：罐内径 mm，[?]:材料在设计温度下的许用应力 取170，?：焊缝系数 取0.8，C：厚度附加量 取1.5mm
?t名义厚度=0.45?4500?C?8.96mm
2?170?0.8?0.45由JB/T4735-1997查的圆整取壁厚16mm。 ② 上封头壁厚计算： 其计算公式t名义厚度?KP设计D?C K:增强系数取1
2[?]??O.5P?t名义厚度=1?0.33?4500?C?6.97mm
2?170?0.8?0.5?0.33由JB/T4735-1997查的圆整取壁厚10mm。 ③ 下封头壁厚计算： 其计算公式t名义厚度?KPD?C K:增强系数取1
2[?]??O.5P?t名义厚度=1?0.45?4500?C?8.96mm
2?170?0.8?0.5?0.45由JB/T4735-1997查的圆整取壁厚10mm。 4.1.2 二级种子罐
(1) 选型：
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图4.2 二级种子罐示意图
根据生物工程设备常见的机械搅拌通风种子罐的几何尺寸比例
H/D =1.7～3.5 取 H/D=3 Di/D =1/2～1/3 取 Di =0.5D HO/D =2 HO =2D h=0.5D
C/Di=0.8～1.0 取 C =0.8Di
根据封头形状、直径查阅化工容器设计手册得公式： 公称容积Vo?VC?VD?
??HHD2?0.13D3?(??0.13)?D3?38 44D? H=7.446 D=2.482
43 圆整 H=7500mm D=2500mm
?H则公称容积Vo?(?3?0.13)?()3?38.83m3
33全容积V?Vo?0.13D?40.86m
查表得:
封头内表面积F=7.0891㎡，容积V=2.2417m3，人孔取?500mm，视镜D视100mm，查表选取Ds=2500的支腿式支座，并根据工厂实际情况做适当的改变。
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(2) 料液高度：
1VC?0.13D31HL=HC+D=?D 240.785D438.83?70%?0.13?2.531=??2.5
0.785?2.524=5.75m
(3) 传热面积计算
传热面积为：
Q1.5?105A???41.77m2
K??tm900?3.99取42m2
(4) 冷却水管计算 最大热负荷下耗水量：
Q中1.5?105W中=??30000kg/hr
c??t1?5冷却水流速 1.5～3m/s，取2m/s 冷却水管总截面积：S?W30000?3600??4.167?10?3m2 V2?1000S4.167?10?3进水总管直径：d总???0.073m
0.7850.785取d总?73mm,?89?8(d总：内直径，73：外径，8：水管壁厚) 取冷却管竖直蛇管组数 n=6，计算冷却蛇管管径：
S4.167?10?3d0???0.0297m
n?0.7856?0.785查流体管GB8163-2008
取d0?30mm,?35?2.5 冷却管总长： L?AA42???445.86m A0?d0??0.03外加9米连接管，则L总?445.86?9?454.86m 每组蛇管长 ： L0?L445.86??74.31m n6取竖蛇管两直管距离为 0.5m，
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则两端弯管总长：I0??D???0.5?1.57m 取罐内附体体积为 2m3
罐内总体积：V总?V液?V管?V附体
?38.83?70%?0.785?0.0352?445.86?2
=29.61m3
V总?V封29.61?0.13?2.53筒体部分液深=??5.62m
S0.785?2.52竖蛇管总高H管 ?液深?深入封头部分（取0.25m）=5.87m 直管高 h?H管?两端弯管高?5.87?0.5?5.37m 一圈管长 I?2h?I0?2?5.37?1.57?12.31m
6组蛇管每组绕6圈，则传热面积=?dI?6?6???0.035?12.31?6?6?48.70m2＞42m2 壁距取 0.15m，管间距取2倍管径， 校核筒体内宽度
筒体内宽度=搅拌器+（管径×6+管间距×5+壁距）×2 （搅拌器宽度取0.375D） =0.375×2.5+（0.035×6+0.035×2×5+0.15）×2 =2.35m＜2.5m ?传热面积和宽度都合格 (5) 搅拌器设计及功率计算 ① 搅拌器设计[10]
进行搅拌桨叶设计,初定放三档桨叶, 由于上、中、下道桨所处液位不一样 ,因压强关系致使通风量体积改变 ,在发酵罐罐径不变情况下气流通过液量的流速就会不一样,由生产经验可知：V底＜V中＜V上。所以空气在罐底底道桨处位液中的停留时间久,同时气体集中在罐心位 ,若在罐底上方安装强有力的底道桨 ,对气泡的分散打碎,延长小气泡在液中的停留时间会起到举足轻重的作用 。中、上道桨处气体已均匀分散在液体中,因气流速度加快致使桨叶打碎气泡作用减小 ,又同时因气速加快气流起搅拌作用致使桨叶搅拌作用也大大减小。从节能考虑 ,完全可减小中、上道桨叶之叶径。根据以上计算和分析,可改变以往上 、中、下道桨叶径统一的常规设计,即底道桨叶径加大 ,中、上道桨叶径缩小的设计构思。选用涡轮式搅拌器为理想 ,其特点是直径小,转速快,搅拌效率高,功率消耗低 ,其最大特点是搅拌时使料液产生径向流,可以延滞空气在发酵液中的停留时间 ,有利于氧在料液中溶解。通风搅拌关键桨是底道桨,故而设计时有