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内蒙古科技大学毕业设计说明书

表3.7 设备用电负荷表

序号 1 2 3

位号 名称

数量使用时 单台总量（kw）

9 216 2400

（台） 间（hr） （kw） 3 6 12

24 24 24

3 36 200

备注

R101A-C 小罐 R102A-C 中罐 R103A-C 大罐

车间照

4

800

明及其它设备用电

合计

238

3425

以每天有12台大罐、6台中罐、3台小罐同时工作计算

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第四章 典型设备计算

4.1 设备衡算

4.1.1 发酵罐

(1) 选型：

[6]

图4.1 发酵罐示意图

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=0.44D

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?200 44D?H=12.952 D=4.317

圆整 H=13000mm D=4500mm

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?H33则公称容积Vo?(?3?0.13)?()?226.45m

4333全容积V?Vo?0.13D?238.30m

查表得：

封头内表面积F=22.5162㎡，容积V=2.2417m3

人孔取?800mm，视镜D视200mm，查表选取Ds=4500mm的支腿式支座，并根据工

[8]

[7]

厂实际情况做适当的改变。 (2) 料液高度：

1VC?0.13D31HL=HC+D=?D

40.785D24226.45?80%?0.13?4.531=??4.5 20.785?4.54=11.75m

(3) 传热面积计算

蛇管传热系数为 300～450kcal/㎡.h.℃，计算时取900 kcal/㎡.h.℃ 发酵温度为 27℃，循环水为 20～25℃，低温水为9～14℃， 则传热温差：

?tm1?(27?20)?(27?25)?3.99℃

In27?2027?25?tm2?(27?9)?(27?14)?15.38℃

27?9In27?14设计计算时均取传热温差较小的循环水数据 则传热面积为：

Q9.97?105A???277.64m2 K??tm900?3.99取300m2

(4) 冷却水管计算 最大热负荷下耗水量：

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Q大9.97?105W大=??199400kg/hr

c??t1?5冷却水流速 1.5～３m/s，取 2 m/s 冷却水管总截面积：S?W199400?3600??2.769?10?2m2 V2?1000S2.769?10?2进水总管直径：d总???0.188m

0.7850.785取d总?191mm,?219?14(d总：内直径，191：外径，14：水管壁厚)

① 内蛇管（选冷拔无缝钢管 GB8163-88） 取冷却管竖直蛇管组数 n=6，计算冷却蛇管管径：

S2.769?10?2d0???0.077m

n?0.7856?0.785查流体管GB8163-2008

取d0?77mm,?95?9

冷却管总长： L?AA300???1194.27m A0?d0??0.08外加15米连接管，则L总?1194.27?15?1209.27m 每组蛇管长 ： L0?L1194.27??199m n6取竖蛇管两直管（相对的蛇管）距离为 0.5m， 则两端弯管总长：I0??D???0.5?1.57m 取罐内附体体积为 2.5m3

罐内总体积：V总?V液?V管?V附体

?226.45?80%?0.785?0.092?1194.27?2.5

=191.25m3

V总?V封191.25?0.13?4.53??11.29m 筒体部分液深=2S0.785?4.5竖蛇管总高H管 ?液深?深入封头部分（取0.25m）=11.54m

直管高 h?H管?两端弯管高=11.54-0.5=11.04m 一圈管长 I?2h?I0?2?11.04?1.57?23.65m