内蒙古科技大学毕业设计说明书
表3.7 设备用电负荷表
序号 1 2 3
位号 名称
数量使用时 单台总量（kw）
9 216 2400
（台） 间（hr） （kw） 3 6 12
24 24 24
3 36 200
备注
R101A-C 小罐 R102A-C 中罐 R103A-C 大罐
车间照
4
800
明及其它设备用电
合计
238
3425
以每天有12台大罐、6台中罐、3台小罐同时工作计算
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第四章 典型设备计算
4.1 设备衡算
4.1.1 发酵罐
(1) 选型：
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图4.1 发酵罐示意图
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=0.44D
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?200 44D?H=12.952 D=4.317
圆整 H=13000mm D=4500mm
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?H33则公称容积Vo?(?3?0.13)?()?226.45m
4333全容积V?Vo?0.13D?238.30m
查表得：
封头内表面积F=22.5162㎡，容积V=2.2417m3
人孔取?800mm，视镜D视200mm，查表选取Ds=4500mm的支腿式支座，并根据工
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厂实际情况做适当的改变。 (2) 料液高度：
1VC?0.13D31HL=HC+D=?D
40.785D24226.45?80%?0.13?4.531=??4.5 20.785?4.54=11.75m
(3) 传热面积计算
蛇管传热系数为 300～450kcal/㎡.h.℃，计算时取900 kcal/㎡.h.℃ 发酵温度为 27℃，循环水为 20～25℃，低温水为9～14℃， 则传热温差：
?tm1?(27?20)?(27?25)?3.99℃
In27?2027?25?tm2?(27?9)?(27?14)?15.38℃
27?9In27?14设计计算时均取传热温差较小的循环水数据 则传热面积为：
Q9.97?105A???277.64m2 K??tm900?3.99取300m2
(4) 冷却水管计算 最大热负荷下耗水量：
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Q大9.97?105W大=??199400kg/hr
c??t1?5冷却水流速 1.5～３m/s，取 2 m/s 冷却水管总截面积：S?W199400?3600??2.769?10?2m2 V2?1000S2.769?10?2进水总管直径：d总???0.188m
0.7850.785取d总?191mm,?219?14(d总：内直径，191：外径，14：水管壁厚)
① 内蛇管（选冷拔无缝钢管 GB8163-88） 取冷却管竖直蛇管组数 n=6，计算冷却蛇管管径：
S2.769?10?2d0???0.077m
n?0.7856?0.785查流体管GB8163-2008
取d0?77mm,?95?9
冷却管总长： L?AA300???1194.27m A0?d0??0.08外加15米连接管，则L总?1194.27?15?1209.27m 每组蛇管长 ： L0?L1194.27??199m n6取竖蛇管两直管（相对的蛇管）距离为 0.5m， 则两端弯管总长：I0??D???0.5?1.57m 取罐内附体体积为 2.5m3
罐内总体积：V总?V液?V管?V附体
?226.45?80%?0.785?0.092?1194.27?2.5
=191.25m3
V总?V封191.25?0.13?4.53??11.29m 筒体部分液深=2S0.785?4.5竖蛇管总高H管 ?液深?深入封头部分（取0.25m）=11.54m
直管高 h?H管?两端弯管高=11.54-0.5=11.04m 一圈管长 I?2h?I0?2?11.04?1.57?23.65m