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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 发酵罐及其附属设备
第五章 发酵罐及其附属设备
由发酵罐及其附属设备组成的发酵工段中，发酵罐是主要设备，其他为附属设备。罐体是由圆柱形中部及椭圆形或碟形封头焊接而成的封闭式受压容器，其材料为碳钢或不锈钢，对于大型发酵罐还可用内衬不锈钢板(2～3mm)或复合板。
5.1罐体
罐体是由圆柱形中部及椭圆形或碟形封头焊接而成的封闭式受压容器，其材料为碳钢或不锈钢，对于大型发酵罐还可用内衬不锈钢板(2～3mm)或复合钢板。
5.1.1罐体主要尺寸比例
机械搅拌通风发酵罐体有关尺寸符号规定如下： H：罐体总高 H0 ：圆柱形高 Di：搅拌器叶径
C：椭圆形高 HL：液高 D：罐内径
根据经验，罐体越长，氧利用率越高，但考虑罐稳定性及其它因素，罐体不宜过长。根据工厂及设计部门一般采用比例尺寸
罐体各部分的尺寸有一定的比例，去各比例值如下： H0/D=2；S/Di=1.5；C/Di=1；B/D=0.1；Di/D=1/3；ha=1/4D
5.1.2罐的容积计算
⑴ 罐的公称容积
罐的公称容积公式：V0?V筒?V封??4D2H0?0.13D3??1??D2?H0?(hb?D)? 46??35
沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 发酵罐及其附属设备
发酵罐的公称容积式300m3 300=
??×2D3+0.13D3=(×2+0.13)D3=1.72D3，D=5.58m 44⑵ 罐的全容积
罐的全容积公式：V全?V筒?2V封?即V全?1.87D3?325m3 V封=
?4D2H0?0.26D3??1??D2?H0?2(hb?D)? 46???2?Dhb?D2ha=0.13D3=22.6 m3
64式中：hb——直边高度(m)，参考取值为50 求得ha=1.3m ⑶ 罐的直筒容积
V筒??4D2H?1.57D3?272.8m3
⑷ 罐的封头容积
V封?V全?V筒2?325?272.8?26.1m3 2椭圆形封头的容积计算公式
V封??4D2hb??6D2ha??4D2(hb?1D)=26.1m3 6hb?0.05m，ha=1.3 m 注：直边高度取0.05m ⑸ 罐的有效容积 设定装料系数是0.7
V有效?V0?=300 ?0.7=210m3 直筒部分液柱高度 HL=
210?26.1?4=7.5m
?5.582H0=2D=11.16m 罐的总高：
H=11.16+2(0.05+1.3）=13.86m
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下搅拌叶轮与罐底的距离：C=Di=1/3D=1.86m 下搅拌桨叶与圆筒底的距离：Hc=1.86-0.14-1.4=0.32m 搅拌桨叶直径：Di=1/3D=1.86m 桨叶间距：S=1.5Di=1.12m 叶宽：B=0.1D=0.56m ⑹ 罐壁厚
受内压的壁厚可用下式计算：
S?PD内2[?]??P?C
式中：P—耐受压强罐压mPa，表压0.4mPa D内—管径，748cm
[?]—材料为A3钢板时许用应力，127MPa ?—焊缝系数，0.8 C—壁厚附加量，取0.3cm 则S?0.4?558?0.3=1.4