内蒙古科技大学毕业设计说明书

查表得

封头内表面积F=2.2346㎡，容积V=0.3977m，人孔取?400mm，视镜D视80mm，夹

3[7]

套φ120mm, 查表选取Ds=1400mm的支腿式支座，并根据工厂实际情况做适当的改变。

(2) 料液高度：

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

40.785D246.82?65%?0.13?1.431=??1.4 20.785?1.44[8]

=3.0m

(3) 传热面积计算

夹套传热系数K取450kcal/㎡·h·℃ 传热面积为：

Q2.44?104A???13.58m2

K??tm450?3.99取13.6m2

Vc?0.13D36.82?65%?0.13?1.43筒体部分静止液浸没高度Hc=??2.65m

0.785D20.785?1.42（取0.25m）=2.65?0.25?2.90m 液深HL?HC?H封标准封头面积查的为2.2346㎡ 校核 S夹?S筒?S封??DHC?S封

=??1.4?2.65+2.2346=13.884m2＞13.6m2

?传热面积合格

(4) 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,初定放二档桨叶，相应缩小上道桨的叶径进行计算设计。令底道桨叶径：上道桨叶径=1：0.6,底道桨设置八弯叶涡轮桨 ,上道桨设置六弯叶涡轮桨。 尺寸如下：

八弯叶涡轮底道桨尺寸：

叶径 d=0.375D=0.375×1.4=525mm

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盘径 d＇=0.75d=0.75×525=393.75mm 叶高 h=0.2d=0.2×525=105mm 弧长 I=0.275d=0.275×525=144.38mm 弦长 L=0.25d=0.25×525=131.25mm 六弯叶涡轮中、上道桨尺寸： 叶径 d=0.236D=0.236×1.4=330mm 盘径 d＇=0.75d=0.75×330=247.5mm 叶高 h=0.2d=0.2×330=66mm 弧长 I=0.275d=0.275×330=90.75mm 弦长 L=0.25d=0.25×330=82.5mm

底道桨离罐底800mm，上道桨在液面下（定容液面）200mm，中道桨在底道桨与上道桨之中位。

② 搅拌器功率计算

N 发酵罐搅拌速率取330r/min=5.5r/s 醪液粘度：μ=v·ρ

V= 醪液动力粘度取0.8×10-6㎡/s

?=重度1040公斤/m3

?ρ（醪液密度）= v· ?107公斤?s2/m4

g g(重力加速度取)9.8N/kg

μ=0.8×10-6×107=0.86×10-4公斤?s/m2 雷诺系数：

Rem?d上2N??40.332?5.5?1075＞10 为湍流 ??7.45?10?40.86?10不通气搅拌功率：

K—功率准数 K底取4.8，K上取2 d—搅拌叶径 〔米〕

f—校正系数

P底?K底N3d底5??4.8?5.53?0.5255?107?3.41kw

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P上?K上N3d上5??2?5.53?0.335?107?0.139kw

f底?1f上?3(D/d)?(HL/d)?1(1.4/0.525)?(2.90/0.525)=1.279 311(D/d)?(HL/d)?(1.4/0.33)?(2.90/0.33)=2.035 33?P?底?f底?P底?1.279?3.41?4.36kw

P?上?f上?P上?2.035?0.139?0.283kw

**??P总?P底?P上?4.36?0.283?4.643kw

通气搅拌功率：

Qg?Q0?273?t0.1? 273(0.1?P压)?1?5（HL???10）2273?270.1 ?1273(0.1?0.3)?（2.90?107?10?5）2?6.82?0.65?=1.91m/min

23P总nd平均Pg?0.157()0.56Qg0.453

4.6432?330?0.42830.45?0.157?() 0.561.91=2.296kw

(5) 电功率

假设轴封摩擦损失10%，皮带传动机械效率95%，则电机功率：

P电?Pg?1.12.296?1.1?=2.66kw 0.950.95选用电动机：Y132S-6，功率3kw，转数480r/min,效率85.5%，其机身高度为475mm。 (6) 传动类型选择

选用8V型窄V带。定搅拌转速330r/min进行设计,取小皮带轮直径D小=300mm，

则大皮带轮直径D大?(7) 壁厚计算：

480?300?436mm。 330内蒙古科技大学毕业设计说明书

① 取设计压力等于最高工作压力的1.1倍，即P设计=1.1?0.3?0.33Mpa。 判断是否考虑液体静压力：已知发酵液密度为?=1040kg/m11.75m，故筒体底部产生的静压力为：

3，料液高度HL=

PJ??HLg?1040?3?9.8?0.031Mpa＞0.33×5%=0.016Mpa 故须考虑在内。 即设计压力P?0.33?0.031?0.361Mpa 壁厚计算公式如下：

t名义厚度?PD2[?]??P?C

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170，?：焊缝系数 取0.8，C：厚度附加量 取1.5mm

?t名义厚度=0.361?14002?170?0.8?0.361?C?3.36mm

由JB/T4735-1997查的圆整取壁厚6mm。 ② 上封头壁厚计算： 其计算公式t名义厚度?KP设计D2[?]??O.5P?C K:增强系数取1

?t名义厚度=1?0.33?14002?170?0.8?0.5?0.33?C?1.67mm

由JB/T4735-1997查的圆整取壁厚6mm。 ③ 下封头壁厚计算： 其计算公式t名义厚度?KPD2[?]??O.5P?C K:增强系数取1

?t名义厚度=1?0.361?14002?170?0.8?0.5?0.361?C?3.36mm

由JB/T4735-1997查的圆整取壁厚6mm。

4.2 设备计算

4.2.1 贮罐

(1) 补料罐（参照二级种子罐设计）

初步设计选用二个补料罐，并在每个发酵罐安装分配站。

取