2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  生物反應(yīng)器課程設(shè)計(jì)</b></p><p>  -----啤酒露天發(fā)酵罐設(shè)計(jì)</p><p><b>  目錄</b></p><p>  一、啤酒發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)特征</p><p><b>  1、啤酒的概述</b></p>&

2、lt;p>  2、啤酒發(fā)酵容器的演變</p><p>  3、啤酒發(fā)酵罐的特點(diǎn)</p><p>  4、露天圓錐發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)</p><p>  5、發(fā)酵罐發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)特征</p><p><b>  二、露天發(fā)酵罐設(shè)計(jì)</b></p><p>  1、啤酒發(fā)酵罐的化工設(shè)計(jì)計(jì)算</p&

3、gt;<p>  2、發(fā)酵罐熱工設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  3、發(fā)酵罐附件的設(shè)計(jì)及選型</p><p>  發(fā)酵罐的計(jì)算特性和規(guī)范</p><p><b>  1、技術(shù)特性</b></p><p><b>  2、發(fā)酵罐規(guī)范表</b></p><p><

4、b>  四、發(fā)酵罐設(shè)計(jì)圖</b></p><p>  一、啤酒發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)特征</p><p><b>  1、啤酒的概述</b></p><p>  啤酒是以大麥喝水為主要原料,大米、酒花和其他谷物為輔料經(jīng)制麥、糖化、發(fā)酵釀制而成的一種含有二氧化碳、酒精和多種營養(yǎng)成分的飲料酒。我國是世界上用谷物原料釀酒歷史最悠久的國家

5、之一,但我國的啤酒工業(yè)迄今只有100余年的歷史。改革開放以來,我國啤酒工業(yè)得到了很大的發(fā)展,生產(chǎn)大幅度增長,發(fā)展到現(xiàn)在距世界第二位。由于啤酒工業(yè)的飛速發(fā)展,陳舊的技術(shù),設(shè)備將受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。為了擴(kuò)大生產(chǎn),減少投資保證質(zhì)量,滿足消費(fèi)等各方面的需要,國際上啤酒發(fā)酵技術(shù)子啊原有傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上有很大進(jìn)展。尤其是采用設(shè)計(jì)多種形式的大容量發(fā)酵和儲酒容器。這些大容器,不依靠室溫調(diào)節(jié)溫度,而是通過自身冷卻來控制溫度,具有較完善的自控設(shè)施,可以做到產(chǎn)品

6、的均一性,從而降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p><b>  發(fā)酵罐的發(fā)展史</b></p><p>  第一階段:1900年以前,是現(xiàn)代發(fā)酵罐的雛形,它帶有簡單的溫度和熱交換儀器。第二階段:1900-1940年,出現(xiàn)了200m3的鋼制發(fā)酵罐,在面包酵母發(fā)酵罐中開始使用空氣分布器,機(jī)械攪拌開始用在小型的發(fā)酵罐中。第三階段:1940-1960年,機(jī)械攪拌

7、,通風(fēng),無菌操作和純種培養(yǎng)等一系列技術(shù)開始完善,發(fā)酵工藝過程的參數(shù)檢測和控制方面已出現(xiàn),耐蒸汽滅菌的在線連續(xù)測定的pH電極和溶氧電極,計(jì)算機(jī)開始進(jìn)行發(fā)酵過程的控制。發(fā)酵產(chǎn)品的分離和純化設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)商品化。第四階段:1960-1979年,機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的容積增大到80-150m3。由于大規(guī)模生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的需要,又出現(xiàn)了壓力循環(huán)和壓力噴射型的發(fā)酵罐,它可以克服—些氣體交換和熱交換問題。計(jì)算機(jī)開始在發(fā)酵工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。第五階段:

8、1979年至今。生物工程和技術(shù)的迅猛發(fā)展,給發(fā)酵工業(yè)提出了新的課題。于是,大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)酵罐應(yīng)運(yùn)而生,胰島素,干擾素等基因工程的產(chǎn)品走上商品化。</p><p><b>  啤酒發(fā)酵罐的特點(diǎn)</b></p><p>  1、單位占地面積的啤酒產(chǎn)量大;而且可以節(jié)約土建費(fèi)用;</p><p>  2、可以方便地排放酵母及其他沉淀物(相對朝日罐、通

9、用罐、貯就罐而言);</p><p>  3、發(fā)酵溫度控制方便、有效,麥汁發(fā)酵時(shí)對流好,發(fā)酵速度快,可以縮短發(fā)酵周期(相對臥式罐、發(fā)酵槽而言);</p><p>  4、可以回收利用二氧化碳,并可有利于啤酒的口味穩(wěn)定性與非生物穩(wěn)定性(相對開口容器而言);</p><p>  5、可以一關(guān)多用,生產(chǎn)工藝比較靈活;簡化生產(chǎn)過程與操作,而且酒損也現(xiàn)對減少;</p&g

10、t;<p>  6、制作相應(yīng)要比其他發(fā)酵罐簡單;</p><p>  7、便于自動(dòng)控制,如自動(dòng)清洗和自動(dòng)滅菌,節(jié)省人力與洗滌費(fèi)用,衛(wèi)生條件好。</p><p>  4、露天圓錐發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)</p><p><b> ?。?)罐體部分</b></p><p>  露天圓錐發(fā)酵罐的罐體有灌頂、圓柱體與錐底3部分

11、組成,其中:</p><p>  灌頂:為圓拱形,中央開孔用于可拆卸大直徑法蘭,以安裝CO2與CIP管道及其連接件,灌頂還裝有真空閥,安全閥與壓力傳感器。</p><p>  圓柱體:為發(fā)酵罐主體,發(fā)酵罐的高度主要決定于圓柱體的直徑與徑高比,由于大直徑的光耐壓低,考慮到使用鋼板的厚度,一般直徑<6.0m。</p><p>  圓錐底:它的夾角多為60—90°

12、;,也有90—120°,但這多用于大直徑的罐及大容量的罐;如夾角過小會(huì)使椎體部分很高。露天圓錐發(fā)酵罐圓錐底的高度與夾角有關(guān),大致占總高的1/4—1/3。圓錐底的外壁一般安裝冷卻夾套、閥門與視鏡、取樣管閥、測溫、測壓的傳感元件或溫度計(jì),CO2洗滌裝置等。</p><p><b>  (2)溫度控制部分</b></p><p>  發(fā)酵罐的溫度控制部分主要由冷卻

13、層、保溫層、測溫元器件、溫度記錄及溫度控制裝置等組成,其中:冷卻層是調(diào)節(jié)發(fā)酵罐內(nèi)液體溫度的主要部分,按其結(jié)構(gòu)可分為盤式和夾套式兩種;</p><p>  發(fā)酵罐的保溫層一般使用聚氨酯泡沫塑料或脲醛泡沫塑料,也有使用聚苯乙烯泡沫塑料,在發(fā)泡保溫時(shí),為了未來的維修剝離及復(fù)原的方便,罐身與發(fā)泡塑料之間最好能用塑料薄膜隔離;發(fā)酵罐的測溫元件有直接感應(yīng)與遙控兩種;發(fā)酵罐的溫控裝置實(shí)際起供、斷冷卻水的作用。</p>

14、;<p><b>  (3)操作附件部分</b></p><p>  發(fā)酵罐的操作附件比較多,主要包括:進(jìn)、出管道、閥門和視鏡;CO2回收和CO2洗滌裝置;真空/過壓保護(hù)裝置;取樣閥;原位清洗裝置(CIP);換間板。</p><p>  (4)儀器與儀表部分</p><p>  發(fā)酵罐對一次儀表、二次儀表、記錄裝置、報(bào)警裝置以及微

15、機(jī)程序控制、自動(dòng)控制的應(yīng)用很廣泛,這些儀器、儀表主要對發(fā)酵罐的物料數(shù)量(以容積或液位表示)、壓力、溫度三個(gè)參數(shù)進(jìn)行顯示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)控制及報(bào)警,還有測定浸出物含量與CO2含量的一次儀表,這樣就可以進(jìn)行真正的自動(dòng)控制。</p><p>  發(fā)酵罐發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)特征</p><p>  發(fā)酵罐發(fā)酵的主要特點(diǎn)是采用較高的發(fā)酵溫度和高凝性酵母、進(jìn)一步提高發(fā)酵液濃度,保持茁盛的酵母層和縮短發(fā)酵時(shí)間進(jìn)

16、行可控發(fā)酵,其主要?jiǎng)恿W(xué)特征有:</p><p>  ①由于采用凝聚性酵母,S3>S1,使發(fā)酵速度 3區(qū)>1區(qū);導(dǎo)致B3<B1濃度差,促進(jìn)發(fā)酵液的對流;</p><p>  ②由于3區(qū)發(fā)酵速度快,產(chǎn)生CO2多,加上液壓,使P3>P1而形成壓力差推動(dòng)發(fā)酵液對流;</p><p>  ③由于發(fā)酵時(shí)控制t3>t1,形成溫度差對流。</p><p>

17、  這三種推動(dòng)力隨罐高H增大而增大,由于傳統(tǒng)發(fā)酵槽僅2m,而露天的圓柱錐形罐一般大于8m,所以此推動(dòng)力將加速發(fā)酵,尤其在雙兒酰還原階段B、P趨于一致,但t3~t1可控,又因罐高,酵母沉降慢,發(fā)酵液仍保持強(qiáng)對流而促進(jìn)代謝發(fā)酵。</p><p><b>  露天發(fā)酵罐設(shè)計(jì)</b></p><p>  1、啤酒發(fā)酵罐的化工設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 

18、?、濉l(fā)酵罐的容積確定</p><p>  設(shè)計(jì)需要選用V有效=22.5m3的發(fā)酵罐</p><p>  則V全=V有效/φ=22.5m3/75%=30m3</p><p><b> ?、妗⒒A(chǔ)參數(shù)選擇</b></p><p>  1.D∶H:選用D∶H=1∶4</p><p>  2.錐角:取錐

19、角為70°</p><p>  3.封頭:選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭</p><p>  4.冷卻方式:選取槽鋼盤繞罐體的三段間接冷卻</p><p>  5.罐體所承受的最大內(nèi)壓:2.5㎏/cm³ 外壓:0.3㎏/cm³</p><p>  6.錐形罐材質(zhì):A3鋼材外加涂料,接管均用不銹鋼</p>&l

20、t;p>  7.保溫材料:硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,厚度200㎜</p><p>  8.內(nèi)壁涂料,環(huán)氧樹脂</p><p><b> ?、?、D、H確定</b></p><p>  由D∶H=1∶4,則錐體高度H1=D/2tan35°=0.714D</p><p>  封頭高度 H2=D/4=0.25D<

21、/p><p>  圓柱部分高度 H3=(4-0.714-0.25)D=3.036D</p><p>  又因?yàn)閂全=V封+V錐+V柱</p><p><b>  =</b></p><p>  =0.187D³+0.131D³+2.386D³=30m³</p><p

22、><b>  得D=2.23m</b></p><p>  查JB1154-74《橢圓形封頭和尺寸》取發(fā)酵罐直徑D=2400mm</p><p>  再由V全=30m³ D=2.4m</p><p>  得徑高比 D∶H=1:3.72</p><p>  由D=2400mm查表得</p>

23、<p>  橢圓形封頭幾何尺寸為:</p><p>  h1=600mm h0=40mm F=6.52m2 V=2.00m3</p><p><b>  筒體幾何尺寸為:</b></p><p>  H=6614mm F=49.84㎡ V=29.9m3</p><p>  錐體封頭幾何尺

24、寸為:</p><p>  h0=40mm r=280mm H=1714mm </p><p>  F=πd2/4[(0.7+0.3cosα)2/sinα+0.64]=10.64㎡ </p><p>  V=πd3/24[(0.7+0.3cosα)2/tanα+0.72]=3.60m³ </p><p

25、>  則錐形罐體總高:H=600+40+6614+40+1714=9008mm</p><p>  總體積:V全=2.00+29.9+3.60=35.5m³</p><p>  實(shí)際充滿系數(shù)ψ=22.5/35.5=63.3%</p><p><b>  罐內(nèi)液柱高:</b></p><p>  H′=[2

26、2.5-3.75/(3.14×1.22)/4] ×102+(1714+40)=3413㎜</p><p>  ㈣、發(fā)酵罐的強(qiáng)度計(jì)算</p><p> ?、殴摅w為內(nèi)壓容器的壁厚計(jì)算</p><p><b> ?、伲畼?biāo)準(zhǔn)橢圓封頭</b></p><p>  設(shè)計(jì)壓力為1.1×2.5=2.75㎏/

27、㎝²</p><p><b>  S=</b></p><p>  式中:P=2.75㎏/㎝²</p><p>  [σ]:A3鋼工作溫度下的許用力取1520. ㎏/㎝²</p><p>  ψ:焊接系數(shù),本設(shè)計(jì)采用雙面對接焊作為局部無探傷0.9 </p><p> 

28、 壁厚附加量:C=C1+C2+C3</p><p>  查表得:C1:鋼板厚度的負(fù)偏差取0.8負(fù)偏差</p><p>  C2:腐蝕裕量取1.5mm</p><p>  C3:制造減薄量取0.6 </p><p>  則:S=(2.75×2400/2×1520×0.9-2.75)+3.4=5.814mm<

29、;/p><p>  取S0=8mm </p><p>  直邊高h(yuǎn)0=40mm</p><p><b>  校核</b></p><p><b>  σ=</b></p><p>  =[2.75×(2400+8)/4×8] ×(2400+8)/

30、2×900</p><p>  =369.12≦[δ]t</p><p><b> ?、冢搀w</b></p><p>  P設(shè)=1.1×(P工作+P靜)</p><p>  =1.1×(2.5+0.61)=3.42㎏/㎝²</p><p>  S=(取C1

31、=0.6,C2=2,C3=0.6)</p><p>  =3.42×2400/(2×1520×0.9-3.42)+3.2=6.2mm</p><p><b>  取S=7mm</b></p><p><b>  校核</b></p><p>  σ2==588.0≦ψ[

32、σ]t</p><p><b> ?、郏F形封頭</b></p><p><b>  1)過渡區(qū)壁厚</b></p><p><b>  S=</b></p><p>  P設(shè)=1.1×(2.5+0.9)=3.74㎏/㎝²(0.9為靜壓)</p>

33、<p><b>  K=0.716</b></p><p><b>  S=</b></p><p>  =0.716×3.74×2400/(2×1520×0.9-0.5×3.74) +C</p><p><b>  =2.35+C</b>

34、;</p><p>  =2.35+0.6+2+0.59</p><p><b>  =5.54mm</b></p><p><b>  2)錐體</b></p><p><b>  S=</b></p><p><b>  S0= </

35、b></p><p>  =0.60×3.74×2400/(1520×0.9-0.5×3.74) (f查表為0.60)</p><p><b>  =3.94mm</b></p><p>  S= S0+C=3.94+0.6+2+0.59=7.13mm</p><p>  取

36、S=8mm h0=40mm</p><p>  校核錐體所受最大應(yīng)力處:</p><p><b>  σ=</b></p><p>  =3.74×(2400+8)/(2×10×cos35°)</p><p>  =687.14≦[σ]t</p><p>

37、 ?、棋F體為外壓容器的壁厚計(jì)算</p><p><b>  ①.標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭</b></p><p><b>  設(shè)S0=5mm</b></p><p>  R內(nèi)=0.9Dg=2160mm</p><p>  R內(nèi)/100S0=2160/100*5=4.32</p><p>

38、  查圖表4-1得B=275</p><p>  [P ]=B×S0/R內(nèi)=275×5/2160=0.64㎏/㎝²>0.3㎏/㎝²</p><p><b>  滿足要求</b></p><p>  取C1=0.5mm,C2=2mm,C3=0.5mm</p><p>  則S=S0+

39、C=8mm </p><p><b>  ②.筒體</b></p><p><b>  設(shè)S0=5mm</b></p><p><b>  L/D=0.69</b></p><p>  D=2400/6=400</p><p>  查圖表

40、4-1得 B=210</p><p>  [P ]=210×6/2400=0.53㎏/㎝²>0.3㎏/㎝²</p><p><b>  S0=6mm</b></p><p>  故可取C1=0.6mm,C2=2mm,C3=0.6mm</p><p>  則S= S0+C=9.2mm 取S

41、=10mm</p><p><b>  ③.錐形封頭</b></p><p><b>  因?yàn)棣?35°</b></p><p>  所以22.50°<α<60°</p><p>  按第四章發(fā)酵罐設(shè)計(jì)的中封頭設(shè)計(jì)可知,加強(qiáng)圈間中錐體截面積最大直徑為: 2×2

42、215/2×tan35°=1551mm</p><p>  取加強(qiáng)圈中心線間錐體長度為1157.5mm</p><p><b>  設(shè)S0=5mm</b></p><p>  L/D=1157.5/2400=0.482</p><p>  D/S0=2400/5=480</p><

43、p>  查表4-1得B=275</p><p>  [P ]=B×S0/D=275×6/2400=0.69㎏/㎝²>0.3㎏/㎝²</p><p><b>  故取S0=6mm</b></p><p>  C1=0.6mm,C2=2mm,C3=0.6mm</p><p>  

44、所以S= S0+C=9.2mm</p><p><b>  取S=10㎜</b></p><p>  綜合前兩步設(shè)計(jì),取兩者中較大的。由生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定</p><p>  標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭厚度為8mm h0=40mm</p><p>  圓筒壁厚 10mm </p><p&

45、gt;  標(biāo)準(zhǔn)型封頭壁厚 10mm h0=40mm</p><p><b>  ⑶錐形罐的強(qiáng)度校核</b></p><p><b> ?、?、內(nèi)壓校核</b></p><p>  液壓試驗(yàn) P試=1.25P設(shè)</p><p>  由于液體的存在,錐體部分為罐體受壓最中之處即最危險(xiǎn)&l

46、t;/p><p>  設(shè)計(jì)壓力 P=3.74㎏/㎝²</p><p>  液壓試驗(yàn) P設(shè)=1.25P=4.68㎏/㎝²</p><p>  查得A3鋼σ=2400㎏/㎝²</p><p>  =4.68×[2400+(10-3.2)]/2×(10-3.2)</p><p&g

47、t;  =828.2㎏/㎝²</p><p>  0.9ψσ=0.9×0.9×2400=1944㎏/㎝²>σ試</p><p>  可見符合強(qiáng)度要求,試壓安全</p><p><b>  ②.外壓試驗(yàn)</b></p><p><b>  以內(nèi)壓代替外壓</b>

48、</p><p>  P=1.5×(S+C)=1.5×(1.0+0.3)=1.3㎏/㎝²</p><p>  P試=1.25P=1.63㎏/㎝²<P內(nèi)試</p><p><b>  故可知試壓安全</b></p><p><b> ?、郏畡偠刃:?lt;/b><

49、;/p><p>  本設(shè)計(jì)中允許S=2×2400/1000=4.8mm</p><p>  而設(shè)計(jì)時(shí)取厚度為S=10mm,故符合剛度要求</p><p>  2、發(fā)酵罐熱工設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>  ㈠計(jì)算依據(jù)</b></p><p>  計(jì)采用A3鋼作為發(fā)酵罐材料,用8號槽鋼做冷

50、卻夾套,分三段冷卻,筒體二段,錐部一段,夾套工作壓力為2.5㎞/㎝²冷媒為20%(V/V)酒精溶液,T進(jìn)=-4℃,T出=-2℃,麥汁發(fā)酵溫度維持12℃(主發(fā)酵5—6天,封頭及筒體部分保溫層厚度為200mm,錐底部分為98mm)</p><p><b> ?、婵偘l(fā)酵熱計(jì)算</b></p><p>  Q=q×v=119×22.5=2677.

51、5㎏/hr</p><p>  q每立方米發(fā)酵麥汁在主發(fā)酵期間每小時(shí)放熱量;</p><p><b>  v為發(fā)酵麥汁量</b></p><p><b> ?、缋鋮s夾套型號選擇</b></p><p>  選取8號槽鋼起截流面積為A=hb-截面積</p><p>  =8&#

52、215;4.3-10.24=24.16㎝²</p><p>  冷卻劑流量為(三段冷卻)</p><p>  3×24.16×10-4×1=7.284×10-3m³/s</p><p>  查得20%(V/V)酒精溶液Δt平=-3℃下的</p><p><b>  ρ=97

53、6㎏/m³</b></p><p>  Cρ=1.04kcal/㎏·℃</p><p>  冷卻劑的冷卻能力為:</p><p>  Q=7.248×103×976×1.041×2×2400</p><p>  =35347.6 kcal/hr>8330kcal

54、/hr</p><p>  故可選取8號槽鋼為冷卻夾套。</p><p> ?、璋l(fā)酵罐冷卻面積的計(jì)算</p><p>  考慮生產(chǎn)過程中,隨著技術(shù)的改進(jìn),工藝曲線可能更改,按目前我國生產(chǎn)工藝曲線看,日降溫量較大的為13℃→5℃,為了將來工藝更改留下裕量,設(shè)計(jì)取13-5=8℃為設(shè)計(jì)的日降溫量,取0.6℃/hr為設(shè)計(jì)的小時(shí)降糖量,則由Q0=KAΔtm求得冷卻面積。<

55、;/p><p><b>  ①傳熱系數(shù)K的確定</b></p><p><b>  1)醪液α1的計(jì)算</b></p><p>  α1=0.64×C×</p><p>  =0.64×185×</p><p>  =198.9kcal/㎡

56、hºC</p><p>  2)冷卻夾套的α2的計(jì)算</p><p>  潤濕周邊=80+(80+4×8.0)+2×(43-1)=276㎜</p><p><b>  de=</b></p><p>  =204mm=20.4㎝</p><p>  de==4.74㎝

57、=0.0474m</p><p>  20%(V/V)酒精在定性溫度t=(﹣4-2)/2=﹣3℃下</p><p>  μ=5.05CP=5.05×10³Pa·s</p><p>  λ=0.402kcal/hrm℃=0.468W/㎏℃</p><p>  Cp=1.041kcal/㎏℃=4.358×1

58、0³J/㎏℃</p><p><b>  ρ=976㎏/㎡</b></p><p><b>  υ=1m/s</b></p><p>  Re=duρ/υ=9160=104</p><p>  故可視為強(qiáng)制湍流流動(dòng) 得n=0.4</p><p>  α2=0.023

59、λ/d(Re)0.8(Cpμ/λ)0.4=1348.4kcal/hr·m·℃</p><p>  因?yàn)橛?jì)算時(shí)冷卻盤管為直管,先修正:</p><p>  α=α(1+1.77d/R)</p><p>  =1348.4×(1+1.77×0.0474/1.829)</p><p>  =1410.3kca

60、l/hr·m·℃</p><p>  3)筒體部分傳熱系數(shù)K</p><p><b>  代入數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>  A1-筒體內(nèi)層傳熱面面積12.3062㎡</p><p>  A2-筒體平均傳熱面積12.3562㎡</p><p>  A3-筒體外壁平均傳熱

61、面積12.304㎡</p><p>  Rs1-啤酒液污垢系數(shù)0.000675㎡h℃/kcal </p><p>  Rs2-冷卻劑污垢系數(shù)0.000307㎡h℃/kcal </p><p>  1-發(fā)酵液傳熱系數(shù)192.5kcal/ ㎡h℃ </p><p>  2-夾套冷卻劑的傳熱系數(shù)206.4kcal/ ㎡h℃ </p>

62、<p>  Λ-筒體材料導(dǎo)熱系數(shù)4.562kcal/㎡h℃ </p><p>  b-筒體壁厚0.01m </p><p>  =7.058×10﹣3</p><p>  所以:K=141.7kcal/㎡·℃</p><p>  注:h為假設(shè)夾套高度(m)</p><p>  ②錐形罐筒體

63、需冷卻的熱量</p><p>  1)醪液放熱 Q醪=Q1+Q2</p><p>  Q1=34765×0.055×146.6=2803.1kcal/hr</p><p>  Q2=34765×0.9519×0.6=19855.68kcal/hr</p><p>  所以 Q醪=Q1+Q2=226

64、58.78kcal/hr</p><p>  2)外界與罐體的傳熱量</p><p>  a.封頭部分Q1=KF(t外平+t0附-t內(nèi))</p><p>  代入數(shù)據(jù)得 KF=2.02×(10%+1)×(32+8.5-5)</p><p>  =78.88kcal/hr</p><p><b&

65、gt;  b.筒體部分:</b></p><p><b>  代入數(shù)據(jù):</b></p><p>  得:KF=15.67kcal/K·℃</p><p>  Q2=KF(t外平+t0附-t內(nèi))</p><p>  =1.1×15.67×(32+8.5-5)</p>

66、<p>  =611.91kcal/hr</p><p> ?、弁搀w冷卻面積A初定</p><p><b>  ℃</b></p><p><b>  Q=KAΔtm</b></p><p>  A=22958.78/(141.7×11.3)=14.34㎡</p>

67、<p>  則醪液的冷卻負(fù)荷為:</p><p>  14.34/34765=0.413㎡/T>0.3m³/T</p><p>  故冷卻面積能夠滿足要求。</p><p> ?、馨l(fā)酵罐冷卻面積的確定</p><p><b>  1)筒體部分</b></p><p>  由前

68、面敘述可知,筒體部分相同的冷卻段,選用8#槽鋼筒體冷卻段面積為14.34㎡</p><p>  則槽鋼長=14.34/0.08=179m</p><p>  取相鄰兩槽鋼間距為80mm</p><p><b>  一圈槽鋼長:</b></p><p>  l0=[(3.14×2.4)²+0.12

69、78;]½=7.54m</p><p>  179長的槽鋼課繞圈數(shù)179/7.54≈24圈</p><p><b>  則二段各繞12圈</b></p><p><b>  冷卻高度為</b></p><p>  12×(80+40)-40=1400mm</p>&

70、lt;p><b>  筒體實(shí)際冷卻面積為</b></p><p>  24×11.567×0.08=22.2㎡/T</p><p><b>  2)錐底部分</b></p><p>  錐體部分醪液量為10.213×1.0484=10.70kg</p><p>&

71、lt;b>  錐體部分冷卻面積為</b></p><p>  10.70×0.439=4.70㎡/T</p><p>  則槽鋼長為4.70/0.08=58.76m</p><p>  繞制高度為1000mm</p><p>  3、發(fā)酵罐附件的設(shè)計(jì)及選型</p><p><b>

72、 ?、偃肟?lt;/b></p><p>  1)、選用入孔BIIPg6Dg450×8H1=220JB-64-28材料A3鋼</p><p>  2)、補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸確定如下</p><p><b>  D內(nèi)=484mm</b></p><p><b>  D外=760mm</b><

73、;/p><p><b>  補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度S補(bǔ)</b></p><p>  按下式計(jì)算,考慮罐體與入孔節(jié)均有一定的壁厚裕量,故</p><p><b>  補(bǔ)強(qiáng)圈取8mm</b></p><p>  S補(bǔ)=(d×S0)/(D2-D1)=(45×0.52)/(76-484)=0.85cm

74、</p><p><b> ?、谝曠R</b></p><p>  選用帶勁視鏡Pg6Dg150JB595-64-4</p><p>  補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸確定如下:</p><p>  內(nèi)徑D1=163mm 外徑=300mm</p><p><b>  補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度S補(bǔ)按</b

75、></p><p>  S被=d*S0/D2-D1=150*8/300-163=8.8mm</p><p>  考慮罐體與視鏡筒節(jié)約有一定的壁厚余量,故補(bǔ)強(qiáng)圈取8mm</p><p><b> ?、劢庸?lt;/b></p><p><b>  1)CO2回收接管</b></p>&l

76、t;p>  YB804-70 Dg40無縫鋼管 重3.6kg/m</p><p>  法蘭 Pg6Dg40HG5010—58 重1.219kg</p><p><b>  2)溫度計(jì)取樣接管</b></p><p><b>  見發(fā)酵罐總裝圖</b></p><p><

77、b>  3)冷卻劑進(jìn)口接管</b></p><p>  YB804-70 Dg50無縫鋼管 重4.65kg/m</p><p>  法蘭 Pg6Dg50HG5010—58 重1.348kg</p><p><b>  4)濾酒管</b></p><p>  YB804-70 D

78、g50不銹鋼管 重7.15kg/m</p><p>  法蘭 Pg6Dg50HG5010—58 重2.38kg</p><p>  去濾酒館于管內(nèi)高度為1.2m即1200mm</p><p>  5)麥汁進(jìn)料及Y排放接管</p><p>  Dg125球閥控制酒量 Dg50玻璃視鏡觀測Y排放情況 Dg50接管</p>

79、<p>  三、發(fā)酵罐的計(jì)算特性和規(guī)范</p><p><b>  1、技術(shù)特性</b></p><p> ?、俦纠碕B741—80鋼制焊接壓力容器技術(shù)條件:及“SB5111”不銹鋼耐酸性鋼及碳鋼、II類設(shè)備進(jìn)行制造試驗(yàn)。</p><p> ?、谠O(shè)備制造完畢后,設(shè)備內(nèi)壁所有內(nèi)表面焊縫須打磨光滑平緩過渡,但須保證用材料同樣厚度。&

80、lt;/p><p>  ③立板焊接時(shí)應(yīng)與底軸垂直,兩塊立板之間得分布誤差不大于0.10</p><p> ?、茉O(shè)備安裝后軸線對基礎(chǔ)的不垂直度在全場上不大于10mm,設(shè)備在現(xiàn)場就位安裝。</p><p>  ⑤設(shè)備組焊后,封頭筒體錐形底的Ф400軸線在總高度范圍內(nèi)的不垂直度<15mm</p><p>  ⑥設(shè)備應(yīng)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):</p&g

81、t;<p>  液壓實(shí)驗(yàn) 罐 內(nèi) 3.5kgf/cm2</p><p>  夾套內(nèi) 3.5kgf/cm2</p><p>  氣壓實(shí)驗(yàn) 罐 內(nèi) 3kg/cm2</p><p>  夾套內(nèi) 3kg/cm2</p><p> ?、咴O(shè)備內(nèi)應(yīng)涂白色7535底漆層及面漆2層</p>

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