由以上条件可以计算出只管的高度为:
h?H管?600?7700?600?7100?mm?
由以上条件又可以得出一圈蛇形管的总长度为:
l?2h?l0?2?7100?1884?16084?mm?
Ⅴ每组蛇形管需要盘绕的圈数n0:
F实??d平均?L实?3.14?0.08?938?235.6m2
在前面我们已经计算出了冷却面积为F=232.5m2,
??F实?F,所以这样的设
计是可以满足要求的。
(8)关于设备材料质地的选择[8]
关于设备材料的选择有以下几条标准,经久耐用,经济实惠,以此来降低生产成本,所以我们选择的是A3钢。 (9)关于发酵罐铁壁厚度的计算
1) 关于发酵罐壁厚S的确定
式中 P代表设计压力,但是在实际操作中我们应该取P的
1.05倍以确保发酵罐的安全,所以在此P应该等于0.4兆帕。
壁厚附加厚度用C来表示
壁间焊接的缝隙厚度用υ来表示
发酵罐内直径为用D来表示,取值为500厘米
A3型号的钢材所能够承受的应力为127兆帕,用σ表示
PQS??C2?????PC?C1?C2?C3
式中 钢板负偏差用C1表示,取值为0.8毫米
发酵液腐蚀余量用C2表示,取值为2毫米 加工减薄量用C3表示,取值为0毫米
C?0.8?2?0?2.8?mm??0.28?cm?
S?0.4?500?0.28?1.4?cm?2?127?0.7?0.4
所以我们应该选择厚度为14毫米的A3型号的钢材。
2) 关于封头厚度的计算:关于椭圆形的封头厚度计算,我们可以利用
一下公式计算:
S?PQ?C2?????P
式中:P取值为0.4兆帕 D取值为500厘米
经计算的出C值为0.38厘米 σ取值为127兆帕 υ取值为0.7
最后得出:
S?0.4?400?0.38?1.5?cm?2?127?0.7?0.4
(9) 接管的设计
1)关于接管长度h的设计是依据各个接管是否含有保湿层和根据接管的直径共同决定的,一般取值为100~200毫米之间。 2)关于接管直径的计算:
按照排料管大小计算:该发酵罐的实际装醪量为135立方米,如果假定让其在4小时内拍完醪液,则物料的体积流速为:
Q?135?0.00938m3/s3600?4
??假设发酵液流淌的速度为v=1米/秒时,那么排料管的横截面积为F物,
F物?Q0.00938?0.011m2v1
??F物?0.785d2
排料管直径为:
d?F物0.785?0.011?0.118?m?0.785
选取υ133×4mm的无缝管,由于125毫米〉118毫米,故认为此无缝管复
合要求。
如果按照通风管来计算的话,将空气压缩在0.4兆帕的条件下,其支路管道的气体流速为20~25米/秒。在20摄氏度,0.1兆帕的常温常压下,通风比为0.1~0。18vvm,但是我们需要将其换算成气压为0.4兆帕,温度为30摄氏度的条件下的取值。取风量Q1的最大值,则:
Q1?155?0.18?28m3/min?0.46m3/s
工作状态下的通风量可以用理想气态方程式得出:
0.1273?30??0.14m3/s0.35273?20
????Qf?0.46???假定通风速度为25米/秒,那么通风管的横截面积Ff为:
Ff?Qf0.14??0.0056m2v25
??2Ff?0.785d气
那么通风管的直径d气为:
d气?0.0056?0.084?m?0.785
因为通风管还有一种排料的功能,为了满足工业生产上的需求,在选择
无缝钢管时我们应该选择较大的那一个。选用υ133×4毫米的无缝钢管。
排料时间的计算,由排料时间计算公式:
P?Q0.0108??0.88?倍?Fv0.0123?1
t=2?P
经过前面的计算我们已经知道Q=0.0108m3/s,发酵液流速为v=1m/s;
排料管的横截面积为:
F?0.785?0.1252?0.0123m2
将上述数据全部带入排料时间计算公式得出:排料时间为1.8小时。
??参考文献
[1]张克旭.氨基酸发酵工艺学,中国轻工业出版社,1992:279-280。 [2]张启先.我国发酵工业发展现伏与对策科技导报,1992(2):44-45。 [3]吴思芳.生物工程工厂设计概论,中国轻工业出版社,1995. [4]高孔荣.发酵设备,中国轻工业出版社,1991:1-5。
[5]王旭 禹郑超.味精发酵生产工艺及其主要设备,高等函授学报(自然科学版),1995(4):45-48。
[6]伦世仪.生化工程,北京轻工业出版社,1992.
[7]吴思方.发酵工厂工艺设计概论,中国轻工业出版,1995。 [8]华南工学院,发酵工程与设备,北京轻工业出版社,1981。

