生物发酵反应釜的设计（机械cad图纸） 大学学位论文.docVIP

摘 要 本篇主要设计以玉米为原料生产活性高硒酵母的过程机械设备。将重点设计生物发酵反应釜及糖化罐，同时也包括实现生产高硒酵母工艺流程的其它过程设备：糖化罐、营养盐罐、酸碱罐，分离机、干燥机及管道、泵体，阀体，和电气控制等重要方面的研究设计和选型。本次设计是在确定高硒酵母的生产工艺流程及相关成产参数之后的基础上进行的。其生产工艺流程：加水——玉米粉——搅拌——蒸煮糊化——冷却——糖化——冷却上层清夜——冷却——发酵接种培养——离心分离——干燥。根据它们各个流程所需的化工设备的作用，把它们放在三个车间，各个车间用管道连接起来。酵母生产主要有三个生产车间，即原料制备车间、发酵反应车间和干燥分离车间。酵釜选为间歇式搅拌釜，供中室试验和工业生产流程数据放大用。整个过程分为三个主要阶段：备料阶段、发酵阶段和干燥分离阶段。而以设备型式为标准则可分为：硬件系统和软件系统。实现发酵系统的微机在线控制检测。在反应釜，糖化罐重点设备设计时，主要对釜（罐）体，换热装置，搅拌装置，传动装置和轴封结构进行设计。本次设计的过程中对电气控制部分也作扼要的阐述。希望设计出合理、稳定、安全，经济和实用的设备，能最佳的实现高硒酵母的生产。 关键词：玉米发酵过程 在线控制 目 录 中文摘要……………………………………………………………………………1 1.概述……………………………………………………………………………2 2.工艺分析…………………………………………………………………………2 2.1糖液的制备…………………………………………………………………2 2.2营养盐的配………………………………………………………………3 2.3酵母的培养…………………………………………………………………3 2.4酵母的分离和干燥…………………………………………………………… 3 3.部分设备分析…………………………………………………………………… 3 4.发酵釜罐体的设计………………………………………………………… 4 4.1直径的计算……………………………………………………………4 4.2封头厚度的设计……………………………………………… 5 4.3保温设备的选择……………………………………………… 7 4.4 计算筒体的高度…………………………………………………………… 7 5.发酵釜搅拌系统的设计选型…………………………………………… 8 5.1搅拌混合机理……………………………………………………………………8 5.2搅拌器形式的选择………………………………………………………… 8 5.2.1叶轮在釜中的位置……………………………………………………… 9 5.2.2叶轮的个数和布置………………………………………………… 9 5.2.3搅拌附件: 挡板…………………………………………………… 9 5.3搅拌功率的计算………………………………………………… 9 5.3.1功率关联式……………………………………………………………9 5.3.2计算搅拌功率…………………………………………………12 5.4 搅拌轴的设计……………………………………………………………12 5.4.1设计计算……………………………………………………… 12 5.4.2搅拌轴刚度的校核………………………………………………………13 5.4.3搅拌轴的支持条件…………………………………………………………14 5.5电动机功率确定………………………………………………………15 6.糖化罐设计概述…………………………………………………………16 6.1糖化概论………………………………………………………………… 16 6.2糖化罐的工作原理与结构………………………………………… 16 6.2.1釜体………………………………………………………………………17 6.2.2换热装置…………………………………………………………… 17 6.2.3搅拌装置…………………………………………………………………… 17 6.2.4传动装置………………………………………………………………17 6.2.5轴封结构…………………………………………………………………… 18 6.3糖化罐的设计计算………………………………………………………………18 6.3.1糖化罐机械设计的依据…………………………………………………… 18 6.3.2糖化罐的基本要求………………………………………………………………18 6.3.3糖化罐体积的确定…………………………………………………18 6.4确定筒体和封头形式………………………………………………………19 6.4.1罐体的直径和高度……………………………………………………19 6.