第四章 设备设计及选型
11.75m，故筒体底部产生的静压力为：
PJ??HLg?1040?3?9.8?0.031Mpa＞0.33×5%=0.016Mpa 故须考虑在内。
Mpa 即设计压力P?0.33?0.031?0.361壁厚计算公式如下：
t名义厚度?PD?C
2[?]??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=0.361?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 附属设备设计及选型
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。 ① 取?装料系数取80%。
VV82?20???53.?135m30.8
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四川理工学院毕业设计
取140m3 ，H/D=2 公称容积Vo?VC?VD?
??HHD2?0.13D3?(??0.13)?D3?140 44D? D=4.351 H=8.702
圆整 D=4400mm H=9000mm
圆筒部分装液量：VC?V?VD?108.8?11.07?97.73m3 则圆筒部分填料系数：n?97.73?4?71.45%
?4.42?9圆筒部分的液面高：H'L?nH?71.45%?9?6.43 罐内液柱高度：HL?H'L?c?6.43?1.1?7.53 ② 搅拌功率及轴功率计算 本设计选用推进式搅拌器 取d?ρ
1D?0.7 6 ?107公斤?s2/m4
?（醪液密度）= v·
gK=0.35 N=2r/s 则：
P?KN3d5??0.35?23?0.75?107?50.35kw
f?11(D/d)?(HL/d)?(4.4/0.7)?(7.53/0.7)=1.4 33P实?f?P?50.35?1.4?70.5
根据一般搅拌桨的距离：S=（1.2~2.5）D 取S=1.2D=5.28
搅拌器层数=9/5.28=1.7 取2层
PM?P实（1+0.6（m-1））=70.5?1.6=112.8KW ③ 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：
42
第四章 设备设计及选型
P电?Pg?1.1112.8?1.1?=131kw 0.950.95选用电动机功率为131kw，高度1254mm。
参考二级发酵罐取壁厚选用10mm，且满足校核条件，支座选取HG-T3153-1985A型（角钢）支腿支座。
(2) 氨水罐（参照二级种子罐设计）
初步设计选用两个氨水罐，并在每个发酵罐安装分配站。
?装料系数取80%。
V0?V??8.07?2?20.18m3 0.8取21m3 ，H/D=2
公称容积Vo?VC?VD?
??HHD2?0.13D3?(??0.13)?D3?21 44D? D=2.312 H=4.624
圆整 D=2500mm H=4700mm
参考二级发酵罐取壁厚选用10mm，且满足校核条件。支座选取JB/T4725-92悬挂式支座。
(3) 补油罐（参照二级种子罐设计）
初步设计选用两个补油罐，并在每个发酵罐安装分配站。
?装料系数取80%
V0?V??3.4?2?8.5m3 0.8取9m3 ，H/D=2
公称容积Vo?VC?VD? ?D=1.74 H=3.48
??HHD2?0.13D3?(??0.13)?D3?9 44D 圆整 D=1800mm H=3500mm
参考二级发酵罐取壁厚选用10mm，且满足校核条件。支座选取JB/T4725-92悬挂式支座。
(4) 泡敌罐（参照二级种子罐设计）
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四川理工学院毕业设计
每个罐消耗的泡敌为3.36m，取公称容积25m3，H=2D 由Vo?VC?VD?3
?4HD2?0.13D3得
D=2.45m，H=4.9m
圆整 D=2500mm H=5000mm
设计压力0.1Mpa，焊缝系数0.8，制造材料为不锈钢，名义厚度6mm，上下封头厚度为6mm，且校核满足条件。选用两个罐，支座选取JB/T4725-92悬挂式支座。
4.2.2 液体输送设备选型
氨水泵、泡敌泵、补油泵均放置在三楼地面，补料泵放置在二楼地面。 (1) 补料泵
每天消耗液量为：Q=53.82×2=107.6m3/d=4.5 m3/h
选泵时，要求额定流量不小于于装置最大流量的1.1-1.5倍，此处取1.2倍
?Q=1.2×4.5=5.4m/h
3
扬程H一般要求泵的额定扬程为装置所需扬程的1.05-1.1倍，该设计取1.1倍。 因补料罐置于二层楼面处，所以H=（13-6）×1.1=7.7m。 查表选用IS50-32-160离心泵，其规格为：扬程8m，转速 1450 r/min，电机功率0.55KW，吸入口径50mm，排出口径32mm。 (2) 氨水泵
流量Q=8.07×2=16.1408m3/d=0.68 m3/h
选泵时，要求额定流量不小于于装置最大流量的1.1-1.5倍，此处取1.2倍
?Q=1.2×0.68=0.816m
3
扬程H
本设计只有发酵过程添加氨水调节pH，因发酵罐高度为13m，此装置置于三楼楼面，所以H=2m，一般要求泵的额定扬程为装置所需扬程的1.05-1.1倍，此处取1.1倍。 则H=2×1.1=2.2m
查表选用25FB1-16A 单级单吸全不锈钢耐腐蚀离心泵。 (3) 补油泵
流量Q=3.4×2=6.8m3/d=0.28m3/h
选泵时，要求额定流量不小于于装置最大流量的1.1-1.5倍，此处取1.2倍
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第四章 设备设计及选型
?Q=1.2×0.28=0.336m
3
扬程H
因发酵罐高度为13m，此装置置于二楼楼面，所以H=2m，一般要求泵的额定扬程为装置所需扬程的1.05-1.1倍。 则H=2×1.1=2.2m
查表选用25FB1-16A 单级单吸全不锈钢耐腐蚀离心泵。 (4) 泡敌泵
流量Q=3.4×2=6.8m/d=0.28m/h
选泵时，要求额定流量不小于于装置最大流量的1.1-1.5倍，此处取1.2倍
3
3
?Q=1.2×0.28=0.336m
3
扬程H
因发酵罐高度为13m，所以H=2m，一般要求泵的额定扬程为装置所需扬程的1.05-1.1倍。
则H=2×1.1=2.2m
查表选用25FB1-16A 单级单吸全不锈钢耐腐蚀离心泵。
4.2.3 空气粗过滤器
由于所需空气的总量为5680.50m即236.687m
3
3
/min，因此选用SAM—BWF1200
全自动反冲洗过滤器，其规格为：(D×H=1200mm×2620mm)，滤芯数量36，进出口径DN500mm，排污口径DN100mm，过滤能力26.67m3/min，9台。
4.2.4 空气压缩机选型
(1) 确定生产能力和压头
发酵车间高峰期间无菌空气消耗量为162.409m3/min，如果每个发酵罐个由一台空气压缩机供气，则每台空气压缩机的供气量为：Q0=162.409/6=27.07m3/min 每台空气压缩机所需排气量：Qn?Q0T1?27.07?1.1?29.78 m3/min T0式中：P0、T0（标准状态下的空气压力、温度），0.1MPa、273K；P1、T1:进口状态下的空气压力、温度，0.1MPa、（273+t）K。 (2) 压头
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