50立方米发酵罐设计说明书.docx

目录 TOC \o 1-5 \h \z 设计条件（设计方案的分析） 2 几何尺寸的确定 4 主要部件尺寸的设计计算 5 1罐体 5 2罐体筒壁厚 5 3封头壁厚 5 3. 4挡板 5 3. 5搅拌器 6 3. 6人孔和视镜 6 3. 7管道接口 6 8仪表接口 7 冷却装置设计 8 1冷却方式选择 8 2冷却面积计算 8 34. 3蛇管参数计算 9 拌轴功率的计算 10 1不通气条件下的轴功率P0计算 10 2通气搅拌功率Pg的计算 11 5.3电机及变速装置选用 12 设计小结 12 参考文献 13 我设计的是一台50立方米发酵罐，发酵生产红霉素。经查阅资料得知生产红 霉素的菌种有红霉素链盘崗，灰平链霉菌和小单花菌，综合……等因素选择红霉 素链霉菌，该菌种最适发酵温度为31C, pH为6.9,培养基为酵母膏10g,买牙 W 10g,葡萄糖4g,琼脂20g,蒸馅水1000ml. 本发酵罐的冷却设备是蛇管式换热器，蛇管式换热器是把管子弯成螺旋弹簧 状或平面螺旋状。蛇管式换热器主要应用于反应器内液体进行热交换，因为这种 换热器结构简单，易于制造。对需要换热面不大的场合比较适用，同时因管子能 承受高压而不易泄漏，常被高压流体的加热或冷却所釆用。优点是：（1）结构简 单；（2）价格低廉；（3）可用任何材料制造；（4）蛇管能承受高的压力，常用于 高压流体的冷却。使用水作冷却介质，设计简单，使用方便、廉价。 这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。而绘制装配图是 生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本视图，和各 种表达方式，合理的选择比例，大小，和合理的安排幅面。说明书主要用于写清 楚设计的思路和步骤。 项目项目及代号 参数及结果 备注 发酵菌种 红霉素链霉 菌 由工艺条件确定 工作压力 常压 由工艺条件确定 设计压力 0. 60MP 由工艺条件确定 发酵温度（工作温度） 31°C 根据参考文献选取 设计温度 31°C 由工艺条件确定 冷却方式 水冷 由工艺条件确定 培养基 酵母膏10g, 麦芽膏10g, 葡萄糖4g,琼 脂20g,蒸馅 水 1000ml 根据参考文献选取 —謂口 图1-2-11机械搅拌通风发酵罐的几何尺寸 H-爆身高人一液位高Ho-?高￡＞一峰径 D,—搅拌叶轮直径8—挡板宽C-下搅拌叶轮与靖底距 S一相邻搅拌叶轮间距 Di 一搅拌叶直径 D一罐体直径 Ho 一罐体直筒部位高度 B-挡板宽度 ha 一椭圆封头短半轴长度 S 一搅拌叶间距 C 一底搅拌叶至底封头高度 hb 一椭圆封头的直边高度 2.几何尺寸的确定 根据工艺参数和高径比确定各部几何尺寸； 高径比H/D=2. 2 初步设计：设计条件给出的是发酵罐的公称体积 公称体积一一罐的筒身（圆柱）体积和底封头体积之和 设计公称体积：50m3 查附表，取D=3000mm 此时，ha=750mm hb=40 V 封=3. 82 H=2. 2D=6600mm h=750+40=790 ho=H-2h=6600-2x 790=5020 筒二 § D勺r = 0.785x32 x5.02 = 35.47 m3 公二V 筒+V 封=35. 47+3. 82=39. 29m3 由于与所要求公称体积V公=50”相差太大，故取D二3200 此时，ha=800mm hb=40 V 封=4. 61 H=2. 2D=7040mm h=800+40=840 ho=H-2h=7040-2x840=5360 筒二 §。2力0 = o力85x3.2? x5 36 = 43 08m 3 公二V 筒+V 封二43. 08+4. 61=47. 69m3 同理，若取D=3400,按同样的方法计算得V公=57. 14m3 经以上验证，当I）取3200时与公称体积所要求50m 3最为接近，故I）取3100mm 公称体积调整为V公二V筒+V封=43. 08+4. 61=47. 69m3 全体积 y=v0+VJ = 47.69 + 4.61 = 52.3m3 D, =-￡ = 1070/w/z Ha = 0.250 = 800/nw hh = H - ha = 40/h/h S = 3D. = 3200w/n C =玖=1070/nw 3.主要部件尺寸的设计计算 3. 1考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料和封头材料，封头结构、与罐 体连接方式，发酵液PH为近中性，对罐体使用A3钢会有点腐蚀，使用不锈钢 成本较高。考虑使用A3钢为材料，内涂环氧树脂防腐。即可达到要求，又降 低成本。 3. 2罐体壁厚 PD2\^P0.60x3200 PD 2\^P 0.60x3200 2x127x0.8-0.60 + 3 = 12.0mm D—罐体直径（mm） P—耐受压强（取0. 60MP