四川理工学院毕业设计
一圈管长 I?2h?I0?2?8.85?1.57?19.27m 12 组蛇管每组绕6 圈，则
传热面积??dI?12?6???0.025?19.27?12?6?108.91m2 壁距取 0.15m，管间距取 2.5 倍管径， 校核筒体内宽度
筒体内宽度=搅拌器+（管径×4+管间距×3+壁距）×2 （搅拌器宽度取0.375D）
=0.375×4.5+（0.025×4+0.025×2.5×12+0.15）×2 =3.69m＜4.5m
?宽度合格
② 外加盘管（取热轧无缝钢管 GB8163-87 ?146?7）
n?A230?156.56??68.9 ?Dd3.14?4.5?0.132取70 圈，间距 0.05m 校核总传热面积
A?A蛇管?A盘管?108.91?70?4.5?0.132??
=239.47m2＞230m2
校核总高度 h0?管径?70?间距?69?0.025?70?0.05?69
=9.5m＞9.10m
?面积和高度都合格
(5) 搅拌器设计及功率计算[9] ① 搅拌器设计
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 ，
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第四章 设备设计及选型
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，故而设计时有意加大底道桨叶的叶径及叶片数，同时相应缩小中、上道桨的叶径进行计算设计。令底道桨叶径：中、上道桨叶径=1：0.6，底道桨设置八弯叶涡轮桨 ，中、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=0.375×4.5=1688mm 盘径 d＇=0.75d=0.75×1688=1266mm 叶高 h=0.2d=0.2×1688=337.6mm 弧长 I=0.275d=0.275×1688=464.2mm 弦长 L=0.25d=0.25×1688=422mm 六弯叶涡轮中、上道桨尺寸： 叶径 d=0.236D=0.236×4.5=1062mm 盘径 d＇=0.75d=0.75×1062=793.5mm 叶高 h=0.2d=0.2×1062=212.4mm 弧长 I=0.275d=0.275×1062=292.05mm 弦长 L=0.25d=0.25×1062=265.5mm
底道桨离罐底2000mm，上道桨在液面下（定容液面）1750mm，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180r/min=3r/s 醪液粘度：μ=v·ρ
V= 醪液动力粘度取0.8×10㎡/s
-6
?=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：