年产20吨硫酸庆大霉素发酵罐设计(3)

W：冷却水体积流量，w=12.5×10?3m3/s

V：冷却水流速，v=1m/s 代入上式，S?3总=12.5×10㎡

②冷却管组数和管径 设管径为d0，组数为n，则

S2总=n.0.785.d0 根据本罐情况，取n=3，求管径，由上式得：

S?3d总12.5?100?0.785n?3?0.785?0.0728m

查金属材料表选取不锈钢无缝钢管表，选取Ф83×4无缝管，d内=75mm，

d内?d0，满足要求，平均d平=77mm。

现取竖蛇管圈端部u型弯管曲径为

250mm，则两直管距离为500mm，两端弯管总长度l0

l0??D?3.14?500?1570（mm） 7

③冷却管总长度L计算

有前知冷却管总面积F=25㎡ 现取无缝钢管Ф83×4，每米长冷却面积与搅拌器的距离在允许范围内（不小于200mm）。

⑥校核布置后冷却管的实际传热面积

为F20?3.14?0.077?1?0.24m 则L?FF?25?104.2m 00.24L实际?L?4=104.2+4=108.2m

冷却管占有体积V=0.785×0.0732×

104.2=0.44m3 ④每组管长L0和管组高度

L?L104.30n?3?34.8m

两端弯管总长L0=1570mm，两端弯管总高为500mm，则直管部分高度：

h=H-500=3400-500=2900（mm），则一圈管长

l?2h?l0?2?2900?1570?7370mm

⑤每组管子圈数n0

nL00?L?34.87.37?5圈 现取管间距

2.5D外?2.5?0.077?0.19m，竖直蛇管

与罐壁的最小距离为0.15m，则可计算出

F实?nd平均?L实???0.079?108.2?27m2而前有F=25.7㎡，F实＞F，?可满足

要求。

5.3支座选择

发酵设备常用支座分为卧式支座和立式支座。其中卧式支座又分为支

腿，圈型支座，鞍型支座三种。立式

支座也分为三种即：悬挂支座，支撑

式和裙式支座。

对于75m3以上的发酵罐，由于设备

总重量较大，应选用裙式支座。本设计V=50m3选用支撑式支座。

6 参考文献

【1】郑裕国.生物工厂设备[M]北京.

化学工业出版社，2007

【2】吴思芳.发酵工厂工艺设计概论

[M]北京.轻工业出版社，2006 【3】梁世忠.生物工程设备2009,7 【4】曲文海，朱有庭化工设备设计手

册[M].2005,6

【5】陈乙崇等搅拌设备设[M].1988,1

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设计结果汇总

项目 工艺尺寸 项目 大小 发酵罐公称体积3 实际装液量 31Vn 50mm3 罐径D 3100mm 罐压P 0.4MP 罐高H 6000mm 通气量Q 270m3/min 封头短半轴h770mm a 通风时搅拌抽功率（P136.4kW g） 涡轮搅拌器直径D1030mm i 不通气时轴功率（P138.9kW 0） 发酵罐壁厚S9.8mm 1 搅拌转速N170r/min 2 封头壁厚S10.7mm 夏季冷却水用量W 45t/h 2 人孔 300X400mm 冬季冷却水用量W 14t/h 冷却管总长 1082000mm 冷却器面积F 25m2 蛇管直管高度 2900mm 蛇管弯管高度 500mm 进/出料口 Ф121x4mm 进/出气口 Ф95x4mm 蛇管直径 Ф83×4mm 搅拌器挡板宽 100mm 搅拌器挡板长 200mm

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