70m3味精發(fā)酵罐課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　70M3味精發(fā)酵罐課程設(shè)計(jì)</p><p>　　課程名稱 發(fā) 酵 工 程 及 設(shè) 備 </p><p>　　題目名稱 70M3味精發(fā)酵罐設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　學(xué) 號

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　2012 年 12 月 27 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　2012 年 12

3、 月 27 日1</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書3</b></p><p>　　1、設(shè)計(jì)方案簡介4</p><p>　　2. 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)及說明4</p><p>　　2.1味精生產(chǎn)工藝4</p><p><b>　　2.2生產(chǎn)說明6</b></p&

4、gt;<p>　　3、發(fā)酵罐設(shè)計(jì)與計(jì)算7</p><p>　　3.1發(fā)酵罐的幾何體積7</p><p>　　3.2攪拌器設(shè)計(jì)及攪拌功率的計(jì)算8</p><p>　　4、冷卻面積的計(jì)算11</p><p>　　4.1熱負(fù)荷q11</p><p>　　4.2蛇管設(shè)計(jì)13</p>&l

5、t;p>　　5、培養(yǎng)基滅菌蒸汽耗量計(jì)算16</p><p><b>　　6、接管設(shè)計(jì)16</b></p><p>　　6.1排料管設(shè)計(jì)16</p><p>　　6.2接通風(fēng)管設(shè)計(jì)17</p><p><b>　　7、傳動裝置17</b></p><p>　　7

6、.1皮帶型號的確定17</p><p>　　7.2小皮帶輪的直徑的確定17</p><p>　　7.3大皮帶輪的直徑的確定18</p><p>　　7.4皮帶轉(zhuǎn)速的確定18</p><p>　　8、發(fā)酵罐的支座選型18</p><p>　　9、消泡器設(shè)計(jì)19</p><p><

7、b>　　10、人孔19</b></p><p>　　11、管口設(shè)計(jì)：19</p><p>　　12、設(shè)計(jì)評述20</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　生物工程10-2班：味精發(fā)酵罐設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）任務(wù): &l

8、t;/b></p><p><b>　　……</b></p><p>　　學(xué)號末尾為2：50M3味精發(fā)酵罐設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)號末尾為3：60M3味精發(fā)酵罐設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)號末尾為4：70M3味精發(fā)酵罐設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)號末尾為5：80M3味精發(fā)

9、酵罐設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)號末尾為6：90M3味精發(fā)酵罐設(shè)計(jì) </p><p><b>　　…… </b></p><p>　　具體要求：① 按要求進(jìn)行味精工藝設(shè)計(jì)及說明</p><p>　?、?發(fā)酵罐具體設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　?、?發(fā)酵罐裝配圖紙一張(2號圖紙)</

10、p><p>　　三、設(shè)計(jì)論文的內(nèi)容組成：</p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　2、目錄</b></p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)方案簡介</b></p><p>　　4、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)及說明（發(fā)酵菌株、生產(chǎn)條件、

11、原料、工藝流程等）</p><p>　　5、發(fā)酵罐設(shè)計(jì)（發(fā)酵罐主要部件尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果）</p><p><b>　?。?）罐體</b></p><p><b>　?。?）罐體壁厚</b></p><p><b>　　（3）封頭壁厚計(jì)算</b></p><

12、p><b>　　（4）攪拌器</b></p><p><b>　?。?）儀表接口</b></p><p><b>　　（6）擋板等</b></p><p><b>　?。?）人孔和視鏡</b></p><p><b>　　（8）管道接口&l

13、t;/b></p><p><b>　?。?）冷卻裝置設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)方案簡介</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)設(shè)備是70m3全容積的機(jī)械攪拌生物反應(yīng)器，用來發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，進(jìn)而生產(chǎn)味精，此反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，包括進(jìn)氣裝置，攪拌裝置和取樣裝置。外部結(jié)構(gòu)包括：夾套、支座、電動機(jī)、減速

14、機(jī)以及種類管道的進(jìn)出口等。設(shè)計(jì)本著結(jié)構(gòu)簡單，制造方便、拆選方便、經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。確定具體的各部分結(jié)構(gòu)形式和尺寸（如封頭，傳熱面等）；根據(jù)壓力、溫度、介質(zhì)情況合理選材；研究電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器等的選用；對重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的穩(wěn)定性的校核。本設(shè)計(jì)查閱了多方面的資料，還運(yùn)用了多方面的知識，采用了許多方法和技巧，使得整個設(shè)計(jì)合理。</p><p>　　2. 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)及說明</p><p

15、><b>　　2.1味精生產(chǎn)工藝</b></p><p><b>　　2.1.1發(fā)酵菌株</b></p><p>　　現(xiàn)有谷氨酸生產(chǎn)菌分屬于棒狀桿菌屬、短桿菌屬、小桿菌屬及節(jié)桿菌屬。目前工業(yè)上應(yīng)用的谷氨酸產(chǎn)生菌有谷氨酸棒狀桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌、散枝短桿菌、黃色短桿菌、噬氨短桿菌等。目前國內(nèi)各味精廠所使用的谷氨酸生產(chǎn)菌主要有（1）純齒棒狀桿菌

16、AS1.542及其誘變株B9、B9-17-36、F-263等菌株；（2）天津短桿菌T613、及其誘變株FM-415、CMTC6282、S9114等菌株；（3）北京棒桿菌AS1.229及其誘變株D110等菌株。</p><p><b>　　2.1.2生產(chǎn)原料</b></p><p>　　谷氨酸生產(chǎn)時(shí)發(fā)酵原料的選擇原則[4]：首先考慮菌體生長繁殖的營養(yǎng)；考慮到有利于谷氨酸

17、的大量積累；還要考慮原料豐富，價(jià)格便宜；發(fā)酵周期短，產(chǎn)品易提取等因素。目前谷氨酸生產(chǎn)上多采用尿素為氮源，采用分批流加，以生物素為生長因子。國內(nèi)大多數(shù)廠家用淀粉為發(fā)酵原料，主要有玉米、小麥、甘薯、大米等，其中甘薯的淀粉最為常用。少數(shù)廠家用糖蜜為發(fā)酵原料，主要有甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜。</p><p>　　2.1.3培養(yǎng)基制備</p><p>　　斜面培養(yǎng)基：葡萄糖0.1%、牛肉膏0.5%、蛋白胨

18、1.0%、氯化鈉0.5%、瓊脂2.0%、PH7.0~7.2。 </p><p>　　一級種子培養(yǎng)基：葡萄糖2.5%、尿素0.6%、KH2PO4 0.1%、MgSO4?7H2O 0.04%、玉米漿2.3~3.0ml、pH7.0。</p><p>　　二級種子培養(yǎng)基：水解糖12~14%、尿素0.5~0.8%、玉米漿0.5~0.6ml、KH2PO4 0.1~0.2%、MgSO4?7H2O 0.0

19、4%、pH7.0。</p><p>　　發(fā)酵培養(yǎng)基：水解糖12~14、尿素0.5~0.8%、玉米漿0.6ml、MgSO4?7H2O 0.06%、KCl 0.05%、Na2HPO4 0.17%、pH7.0。</p><p>　　2.1.4味精發(fā)酵生產(chǎn)影響條件</p><p>　?。?）氧，谷氨酸產(chǎn)生菌是好氧菌，通風(fēng)和攪拌不僅會影響菌種對氮源和碳源的利用率，而且會影響發(fā)

20、酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在發(fā)酵后期，加大通氣量有利于谷氨酸的合成。（2）溫度，菌種生長的最適溫度為30～32℃。當(dāng)菌體生長到穩(wěn)定期，適當(dāng)提高溫度有利于產(chǎn)酸，因此，在發(fā)酵后期，可將溫度提高到34～37℃。（3）pH，谷氨酸產(chǎn)生菌發(fā)酵的最適pH在7.0～8.0。但在發(fā)酵過程中，隨著營養(yǎng)物質(zhì)的利用，代謝產(chǎn)物的積累，培養(yǎng)液的pH會不斷變化。如隨著氮源的利用，放出氨，pH會上升；當(dāng)糖被利用生成有機(jī)酸時(shí)，pH會下降。（4）磷酸鹽，它是谷氨酸發(fā)

21、酵過程中必需的，但濃度不能過高，否則會轉(zhuǎn)向纈氨酸發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后，常用離子交換樹脂法等進(jìn)行提取。（5）生物素，當(dāng)生物素缺乏時(shí)，菌種生長十分緩慢；當(dāng)生物素過量時(shí)，則轉(zhuǎn)為乳酸發(fā)酵。因此，一般將生物素控制在亞適量條件下，才能得到高產(chǎn)量的谷氨酸。</p><p>　　2.1.5味精生產(chǎn)工藝概述</p><p>　　味精生產(chǎn)全過程可劃分為四個工藝階段:(1)原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的制備；(2)種子

22、擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵；(3)谷氨酸的提取；(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。與這四個工藝階段相對應(yīng)味精生產(chǎn)廠家一般都設(shè)置了糖化車間、發(fā)酵車間、提取車間和精制車間作為主要生產(chǎn)車間。另外，為保障生產(chǎn)過程中對蒸汽的需求，同時(shí)還設(shè)置了動力車間，利用鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽，并通過供氣管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位。為保障全廠生產(chǎn)用水，還要設(shè)置供水站。所供的水經(jīng)消毒、過濾系統(tǒng)處理，通過供水管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位。味精發(fā)酵法生產(chǎn)的總工藝流程</p&

23、gt;<p>　　如圖： 味精發(fā)酵法生產(chǎn)的總工藝流程見圖1。</p><p>　　圖1 味精生產(chǎn)總工藝流程圖</p><p><b>　　2.2生產(chǎn)說明</b></p><p>　　味精是調(diào)味料的一種，主要成分為谷氨酸鈉。味精的主要作用是增加食品的鮮味，在中國菜里用的最多，也可用于湯和調(diào)味汁。味精是人們熟悉的鮮味劑，是L—谷氨酸

24、單鈉鹽(Mono sodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa?H20)，具有旋光性，有D—型和L—型兩種光學(xué)異構(gòu)體。生產(chǎn)方法以工業(yè)淀粉為原料、低溫濃縮、等電提取。生產(chǎn)天數(shù)為300天每年。谷氨酸發(fā)酵周期為42h，生產(chǎn)周期為48h。其中發(fā)酵設(shè)備為間歇操作，滅菌設(shè)備為連續(xù)操作。</p><p>　　3、發(fā)酵罐設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　3.1發(fā)

25、酵罐的幾何體積</p><p>　　3.1.1公稱直徑的確定</p><p>　　發(fā)酵罐的公稱容積V，一般系指筒身容積V0 與底封頭容積Vb 之和。底封頭容積Vb近似地用下式計(jì)算。</p><p>　　式中，H 為筒體高度；D 為筒體直徑。底封頭容積Vb可近似為Vb=0.15D3。所以</p><p>　　一般高徑比為1：2-3，取高徑比為1

26、：2.5，故H=2.5D，公稱體積為70 M3，材料為不銹鋼。求得D=3.21m，H=2.5D=8.03m。取整得D=3200mm，H=8000mm。</p><p><b>　　3.1.2封頭</b></p><p>　　采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，查《發(fā)酵工廠工藝概論》附表15得公稱直徑為3200mm的封頭的主要尺寸：</p><p>　　曲面高度

27、為800mm，直邊高度為50mm,內(nèi)表面積為11.6m2，容積4.69m3,壁厚22mm。</p><p>　　3.1.3實(shí)際容積校合</p><p>　　發(fā)酵罐計(jì)算容積：V實(shí)=V筒+2V封=封</p><p>　　發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)容積為70M3，所以取筒體高度為6m。高徑比取1：1.875.</p><p><b>　　符合要求<

28、;/b></p><p><b>　　實(shí)際裝液液面高度：</b></p><p><b>　　3.1.4壁厚計(jì)算</b></p><p>　　罐滅菌壓力為2atm，罐設(shè)計(jì)受壓4atm（表壓），材料：不銹鋼。</p><p>　　D－罐體直徑（D=3200mm）</p><p

29、>　　P－耐受壓強(qiáng) (取P=4)</p><p>　　φ － 焊縫系數(shù)，雙面焊取0.8</p><p>　　[]－設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力（kgf/c ）（取[]=35/4）</p><p>　　C －腐蝕裕度，當(dāng)δ －C<10mm時(shí)，C＝3mm</p><p>　　經(jīng)圓整，取壁厚為11mm，經(jīng)水壓校驗(yàn)，符合設(shè)計(jì)要求。</p&

30、gt;<p><b>　　3.1.5封頭壁厚</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭</b></p><p>　　經(jīng)水壓校驗(yàn)，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3.2攪拌器設(shè)計(jì)及攪拌功率的計(jì)算</p><p>　　考慮到發(fā)酵罐高徑比比較高，為了使發(fā)酵液充分混勻，保持均一，根

31、據(jù)經(jīng)驗(yàn)，酶制劑廠一般都用渦輪式攪拌器。本設(shè)計(jì)采用六彎葉渦輪攪拌器，取兩檔。</p><p>　　3.2.1攪拌器主要尺寸計(jì)算</p><p>　　該攪拌器的各部尺寸與罐徑有一定的比例關(guān)系，主要尺寸如下：</p><p>　　攪拌器葉徑取1100mm。</p><p><b>　　葉寬</b></p><

32、;p><b>　　弧長</b></p><p><b>　　底距</b></p><p>　　3.2.2攪拌槳的確定</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)第一檔攪拌槳距罐底的高為1.1m。第二檔的高度為1.5+3.2=4.7m，第三檔高為4.7+3.2=7.9m，液體裝液高只有0.8+0.05+5.2=6.05m。因此采

33、用第二檔。通過計(jì)算，設(shè)計(jì)葉距Y=3.2m。第二檔葉片離液面的距離為1.35m。</p><p><b>　　3.2.3轉(zhuǎn)速校正</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，50L的發(fā)酵罐攪拌器直徑為112mm，轉(zhuǎn)速N1=470r/min，以P0/V為基準(zhǔn)放大。</p><p><b>　　得</b></p><

34、;p>　　3.2.4攪拌軸功率的計(jì)算（用修正的邁凱爾攪拌功率）</p><p><b>　　1)計(jì)算Rem：</b></p><p><b>　　式中：攪拌速率，</b></p><p>　　攪拌器直徑，D=1.1m</p><p><b>　　醪液密度，</b><

35、/p><p><b>　　醪液粘度，</b></p><p>　　因?yàn)镽em大于，視為湍流，則攪拌功率準(zhǔn)數(shù)</p><p>　　2）計(jì)算不通氣時(shí)的攪拌軸功率P0</p><p>　　式中：在湍流攪拌狀態(tài)時(shí)，其值為常數(shù)4.7</p><p><b>　　攪拌速率，</b></

36、p><p>　　攪拌器直徑，D=1.1m</p><p><b>　　醪液密度，</b></p><p><b>　　攪拌器檔數(shù)</b></p><p><b>　　故</b></p><p>　　3）計(jì)算通氣時(shí)的軸功率</p><p&g

37、t;　　不通氣時(shí)的功率（KW）</p><p>　　軸轉(zhuǎn)速（r/min）N=102.5</p><p>　　攪拌器直徑（cm），D=110</p><p>　　通氣量（ml/min），本次工藝中通氣比是從0.2到0.5vvm，取最小設(shè)計(jì)通風(fēng)比為0.2vvm。</p><p><b>　　4）求電機(jī)功率</b></p

38、><p>　　采用三角帶轉(zhuǎn)動效率：</p><p><b>　　滾動軸承效率：</b></p><p>　　端面密封增加的功率為1%</p><p><b>　　3.2.5軸徑計(jì)算</b></p><p>　　發(fā)酵罐豎直安裝，皮帶輪直接裝于支座邊旁，無彎曲載荷影響，僅考慮扭轉(zhuǎn)作用

39、，軸徑計(jì)算主要以扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)剛度。</p><p>　　（1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　軸上最大剪應(yīng)力軸材料允許的剪應(yīng)力</p><p><b>　　即：</b></p><p><b>　　推得：</b></p><p>　　軸傳遞功率（馬力），</p&g

40、t;<p>　　軸的轉(zhuǎn)速（r/min）n=102.5</p><p>　　A：隨許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力變化而變化的系數(shù)。選用1Cr18Ni9Ti為材料，查得A=12.21，</p><p><b>　　所以得 </b></p><p>　?。?）按扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算</p><p>　　應(yīng)滿足軸上最大扭轉(zhuǎn)角度許用的扭轉(zhuǎn)角度

41、</p><p><b>　　可得</b></p><p>　　式中：d：所求的軸徑（cm）</p><p>　　N：軸轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速（馬力），N=214.4</p><p>　　n：軸的轉(zhuǎn)速（r/min）n=102.5</p><p>　　B：傳動系數(shù)，該傳動系數(shù)為一般傳動，取，查得B=10</

42、p><p>　　綜上所述，設(shè)計(jì)軸徑為120mm。</p><p><b>　　4、冷卻面積的計(jì)算</b></p><p><b>　　4.1熱負(fù)荷q</b></p><p>　　熱負(fù)荷=生物合成熱+攪拌熱-汽化熱-輻射熱</p><p><b>　?。?）生物合成熱&l

43、t;/b></p><p>　　根據(jù)實(shí)際測定，每立方米發(fā)酵液每小時(shí)最大發(fā)熱量為</p><p><b>　?。?）攪拌熱的計(jì)算</b></p><p><b>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：</b></p><p>　　式中：P：電機(jī)功率，P=160KW</p><p>　　(3)

44、汽化熱的計(jì)算 </p><p>　　式中：G’:工作狀態(tài)下通入發(fā)酵罐的空氣質(zhì)量流量（Kg絕干空氣/h）</p><p>　　:發(fā)酵罐空氣進(jìn)口熱焓（KJ/Kg）</p><p>　?。喊l(fā)酵罐空氣出口熱焓（KJ/Kg）</p><p><b>　?。╝）空氣比容計(jì)算</b></p><p><b

45、>　　進(jìn)罐空氣狀態(tài)：，</b></p><p>　　取通風(fēng)比為0.20vvm。</p><p>　　（b）干空氣流量計(jì)算</p><p><b>　　出罐空氣狀態(tài)：</b></p><p>　　所以出罐空氣絕對濕度X8：</p><p><b>　?。╟）熱焓計(jì)算<

46、;/b></p><p>　　式中：t：空氣溫度（）</p><p>　　H：空氣濕含量（Kg水/Kg干空氣），H=X</p><p><b>　　進(jìn)罐空氣熱焓：</b></p><p><b>　　出罐空氣熱焓：</b></p><p>　　(4)輻射熱計(jì)算計(jì)算<

47、;/p><p><b>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：</b></p><p><b>　?。?）熱負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　（6）傳熱面積F3的計(jì)算</p><p>　　冷卻水用自來水，進(jìn)口溫度15，經(jīng)設(shè)計(jì)校核，確定出口溫度為22.</p><p><b>　　冷卻水用量

48、</b></p><p><b>　　發(fā)酵液 冷卻水</b></p><p><b>　　蛇管傳熱系數(shù)取</b></p><p><b>　　傳熱面積</b></p><p><b>　　4.2蛇管設(shè)計(jì)</b></p><p

49、>　?。?）冷卻管截面計(jì)算</p><p>　　取冷卻管組數(shù)n=4，冷卻水流量：</p><p><b>　　所以得</b></p><p>　　查表，取無縫鋼管作為冷卻蛇管。</p><p>　　（2）冷卻管長度設(shè)計(jì)</p><p>　　取豎直蛇管U型曲徑為150mm，則兩管距離為300m

50、m，兩端彎管總長度為</p><p><b>　　冷卻管長度：</b></p><p>　?。?）每組管長計(jì)算：</p><p>　?。?）管組高度H計(jì)算：</p><p><b>　　蛇管排布要求：</b></p><p>　　上不露液面，下不低于封頭直邊。可排蛇管高度即圓

51、柱部分靜液面高度。由此計(jì)算可知，取5.5m為有效值。兩端彎管長，兩端彎管總高300m，則直管部分高</p><p>　　h=5500-300=5200mm。</p><p>　　一圈管長。經(jīng)圓整取l=11000mm，設(shè)每組管子圈數(shù)</p><p><b>　　則，圓整取</b></p><p>　　管子中心距一般為2.5

52、~3.5，本設(shè)計(jì)取</p><p>　　考慮便于安裝、清洗和傳熱，管與管壁的距離不小于150mm,現(xiàn)取150mm。</p><p><b>　　管組高度：</b></p><p>　　式中：：每組管子圈數(shù)，</p><p>　　t：管子的中心距，t=0.2</p><p><b>　?。?/p>

53、冷卻蛇管外徑，</b></p><p><b>　?。?）換熱面積驗(yàn)算</b></p><p>　　式中：：冷卻蛇管平均直徑（m）</p><p><b>　?。好拷M冷卻蛇管圈數(shù)</b></p><p><b>　　n：冷卻蛇管管組數(shù)</b></p>

54、<p><b>　　L：一圈蛇管長度</b></p><p><b>　　，符合設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）滅菌后冷卻要求計(jì)算：</p><p>　　設(shè)計(jì)冷卻時(shí)間為8小時(shí)，發(fā)酵液冷卻熱量q’</p><p>　　式中：G：發(fā)酵液重量，</p><p>

55、;<b>　　C：發(fā)酵液比熱，取</b></p><p>　?。簻缇罄鋮s終溫，35</p><p><b>　?。簻缇鷾囟?，121</b></p><p><b>　　冷卻水采用自來水</b></p><p><b>　　，</b></p>

56、<p>　?。喊l(fā)酵液平均溫度，=(121+35)/2=78</p><p><b>　　=41.1</b></p><p><b>　　K取</b></p><p>　　因此，經(jīng)滅菌后冷卻校核，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　5、培養(yǎng)基滅菌蒸汽耗量計(jì)算</p><

57、p>　　整齊壓力為4個大氣壓，該狀態(tài)下整齊熱焓，培養(yǎng)基從升溫到，平均比熱為。因此考慮到實(shí)罐滅菌后有大約1.5噸的冷凝水，因此每批投料量為219.5噸。</p><p>　　則發(fā)酵罐的培養(yǎng)液的滅菌最大蒸汽消耗量為：</p><p>　　保溫30分鐘，消耗蒸汽為占升溫時(shí)的20%</p><p><b>　　即： </b></p>

58、<p>　　空罐滅菌消耗蒸汽約占升溫時(shí)的20%</p><p><b>　　即：</b></p><p>　　滅菌平均在1.5小時(shí)內(nèi)完成，則每小時(shí)蒸汽用來滅菌而消耗的量：</p><p>　　每罐滅菌需蒸汽量為：</p><p><b>　　6、接管設(shè)計(jì)</b></p>&

59、lt;p><b>　　6.1排料管設(shè)計(jì)</b></p><p>　　發(fā)酵罐的裝液量為，設(shè)2小時(shí)內(nèi)排空，則發(fā)酵液體積流量：</p><p>　　發(fā)酵醪液流速取V=1m/s，排料管截面積為</p><p><b>　　管徑</b></p><p><b>　　6.2接通風(fēng)管設(shè)計(jì)</

60、b></p><p>　　壓縮空氣0.4MPa，支管氣體流速為20~25m/s,現(xiàn)通風(fēng)比為0.2~0.5vvm,空壓機(jī)進(jìn)口空氣溫度t=25,壓強(qiáng)=0.1MPa.發(fā)酵罐入口無菌空氣溫度t=35，，風(fēng)量Q取最大值。</p><p>　　利用氣態(tài)方程式計(jì)算工作狀態(tài)下的風(fēng)量：</p><p>　　取通風(fēng)管與排料管管徑相同，以兩者中最大的為基準(zhǔn)。經(jīng)查表，取的無縫鋼管。&

61、lt;/p><p><b>　　7、傳動裝置</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用三角皮帶傳動。</p><p>　　7.1皮帶型號的確定</p><p><b>　　選用口型皮帶</b></p><p>　　7.2小皮帶輪的直徑的確定</p><p>

62、<b>　　取=225mm</b></p><p>　　7.3大皮帶輪的直徑的確定</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　：電機(jī)轉(zhuǎn)速，=1600r/min</p><p>　?。狠S轉(zhuǎn)速，=1.39r/min</p><p>　　,經(jīng)圓整，取=1150

63、mm</p><p><b>　　滿足設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　7.4皮帶轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般兩皮帶輪中心距，取</p><p>　　8、發(fā)酵罐的支座選型</p><p>　　發(fā)酵工廠設(shè)備常用支座分為臥式支座和立式支座。其中臥式支座又分為支腿，圓形支座，鞍形

64、支座三種。立式支座也分為三種即：懸掛支座，支撐式支座和裙式支座。對于以上的發(fā)酵罐，由于設(shè)備總重量較大，應(yīng)選用裙式支座。對于較小的設(shè)備，選用支撐式支座即可。由于本設(shè)計(jì)為味精發(fā)酵罐所以本設(shè)計(jì)選用支撐式支座。材料為不銹鋼。尺寸為：</p><p>　　a=200 ，b=225 ，c=260 ，e=100 ，S=16 ，L=330 ，H=400</p><p><b>　　9、消泡器設(shè)計(jì)

65、</b></p><p>　　形式:鋸齒型 材料：不銹鋼</p><p><b>　　規(guī)格：</b></p><p><b>　　10、人孔</b></p><p>　　選擇直徑D為600mm的人孔。</p><p><b>　　11、管口設(shè)計(jì)：&l

66、t;/b></p><p><b>　　如下表</b></p><p><b>　　12、設(shè)計(jì)評述</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)設(shè)備是70m3全容積的機(jī)械攪拌生物反應(yīng)器，用來發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，進(jìn)而生產(chǎn)味精，此反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，包括進(jìn)氣裝置，攪拌裝置和取樣裝置。外部結(jié)構(gòu)包括：夾套、支座、電動機(jī)、減速機(jī)以及種類管道

67、的進(jìn)出口等。本次設(shè)計(jì)中遇到很多困難，慶幸的是都一一解決了，最重要的是在其中學(xué)到了很多知識，并在其中鞏固了之前掌握的知識。設(shè)計(jì)一開始取的高徑比為1：2.5，修正之后為1：1.87，符合要求，實(shí)際發(fā)酵罐體積為71.4立方米。但是其中還是有很多的不足之處，由于掌握的知識不夠全面，缺乏經(jīng)驗(yàn)所以設(shè)計(jì)難免會有問題，愿意接受老師和同學(xué)的指正。畫圖時(shí)由于疏忽將直徑按照1：30而其他部件按1：20畫所以顯得比較瘦長。本設(shè)計(jì)查閱了多方面的資料，還運(yùn)用了多方

68、面的知識，采用了許多方法和技巧，但出現(xiàn)的不合理之處也請老師諒解。特此感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]張克旭主編;《氨基酸發(fā)酵工藝學(xué)》 中國輕工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 葉　勛 卓　震 《發(fā)酵罐設(shè)計(jì)技術(shù)探討》</p><p>　　[3] 陳 余 《淺談發(fā)酵罐的選

69、型設(shè)計(jì)》</p><p>　　[4] 吳思方.《生物工程工廠設(shè)計(jì)概論》[M]，中國輕工業(yè)出版社2008. </p><p>　　[5]周德慶;《微生物學(xué)》 高等教育出版社</p><p>　　[6]于信令主編;《味精工業(yè)手冊》 中國輕工業(yè)出版社</p><p>　　[7]吳思方《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》中國輕工業(yè)出版，1995。&