内蒙古科技大学毕业设计说明书
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=1：0.8,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=0.375×2.5=938mm 盘径 d＇=0.75d=0.75×938=703.5mm 叶高 h=0.2d=0.2×938=187.6mm 弧长 I=0.275d=0.275×938=257.95mm 弦长 L=0.25d=0.25×938=234.5mm 六弯叶涡轮中、上道桨尺寸： 叶径 d=0.236D=0.236×2.5=590mm 盘径 d＇=0.75d=0.75×590=442.5mm 叶高 h=0.2d=0.2×590=118mm 弧长 I=0.275d=0.275×590=162.25mm 弦长 L=0.25d=0.25×590=147.5mm
底道桨离罐底2000mm，上道桨在液面下（定容液面）750mm，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270r/min=4.5r/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中，上2N??40.592?4.5?1076＞10 为湍流 ??1.95?10?40.86?10内蒙古科技大学毕业设计说明书
不通气搅拌功率：
K—功率准数 K底取4.8，K中，上取2 d—搅拌叶径 〔米〕
f—校正系数
P底?K底N3d底5??4.8?4.53?0.9385?107?33.98kw
P中,上?K中,上N3d中,上5??2?4.53?0.595?107?1.39kw
f底?11(D/d)?(HL/d)?(2.5/0.938)?(5.75/0.938)=1.347 3311(D/d)?(HL/d)?(2.5/0.59)?(5.75/0.59)=2.142 33f中,上??P?底?f底?P底?1.347?33.98?45.77kw
P?中,上?f中，上?P中，上?2.142?1.39?2.977kw
* P（1?0.6?（n中?上?1））中，上，m?P中，上?2.977?（1+0.6?（2-1））=4.763kw
**??P总?P底?P上?45.77?4.763?50.533kw
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)?（5.75?107?10?5）2?38.83?0.7?=7.41m3/min
23P总nd平均Pg?0.157()0.56Qg0.45
50.5332?270?0.76430.45?0.157?()7.410.56
=27.94kw (6) 电功率
内蒙古科技大学毕业设计说明书
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?1.127.94?1.1?=32.35kw 0.950.95选用电动机：Y250M-6，功率36kw，转数480r/min,效率91.8%其机身高度为930mm。 (7) 传动类型选择
选用8V型窄V带。定搅拌转速270r/min进行设计,取小皮带轮直径D小=400mm，
则大皮带轮直径D大?(8) 壁厚计算：
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/m3，料液高度HL= 11.75m，故筒体底部产生的静压力为：
PJ??HLg?1040?5.75?9.8?0.059Mpa＞0.33×5%=0.016Mpa 故须考虑在内。
480?400?711mm。 270即设计压力P?0.33?0.059?0.389Mpa 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=0.389?2500?C?5.08mm
2?170?0.8?0.389由JB/T4735-1997查的圆整取壁厚8mm。 ② 上封头壁厚计算： 其计算公式
t名义厚度?KP设计D?C K:增强系数取1
2[?]??O.5P?t名义厚度=1?0.33?2500?C?4.53mm
2?170?0.8?0.5?0.33由JB/T4735-1997查的圆整取壁厚8mm。 ③ 下封头壁厚计算： 其计算公式
t名义厚度?2[?]KPD?C K:增强系数取1
??O.5P内蒙古科技大学毕业设计说明书
?t名义厚度=1?0.389?2500?C?5.08mm
2?170?0.8?0.5?0.389由JB/T4735-1997查的圆整取壁厚8mm。 4.1.3 一级种子罐 (1) 选型：
图4.3 一级种子罐示意图
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=0.5D
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?6.8 44D ? H=4.196 D=1.399
圆整 H=4200mm D=1400mm
?H则公称容积Vo?(?3?0.13)?()3?6.82m3
43全容积V?Vo?0.13D3?7.18m3