谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算

1、工藝計算生產(chǎn)方法：以工業(yè)淀粉為原料、雙酶法糖化、流加糖發(fā)酵，低溫濃縮、等電提取。主要技術指標：生產(chǎn)天數(shù)330天發(fā)酵周期40小時淀粉糖轉(zhuǎn)化率98.5產(chǎn)品純度99原料淀粉含量80流加糖濃度40(kgL)發(fā)酵谷氨酸產(chǎn)率10發(fā)酵罐填充系數(shù)85糖酸轉(zhuǎn)化率60種子罐填充系數(shù)85氨酸提取收率95接種量5味精對谷氨酸的精制收率124通氣速率發(fā)酵醪初糖濃度13(WV)輔助設備用氣量10淀粉液化工藝參數(shù)：淀粉乳濃度28.6噴射器出口溫度105工業(yè)淀粉規(guī)格80a淀粉酶加酶量（10u/g）0.5 L/T層流罐維持溫度95a淀粉酶規(guī)格20000 u/ml液化時間1.5h液化pH值6.2CaCl2流加率0.1漿料初溫20

2、淀粉質(zhì)比熱容1.55KJ/Kg.K加熱蒸汽0.3Mpa滅酶溫度120上升溫度時間20min淀粉：水1：2.5糖化工藝參數(shù)：糖化pH值4.3糖化酶規(guī)格10萬u/ml糖化溫度60加酶量（160 u/g）1.6 L/T糖化時間25h滅酶溫度80時間20min培養(yǎng)基配方：發(fā)酵培養(yǎng)基(W/V)種子培養(yǎng)基(W/V)水解糖174液氨20.24%K2HP04O.15%0.1MgS047H2O0.060.04MnS042 mg/L2 mg/L消泡劑0.04/玉米漿/l.5 %滅菌各參數(shù)：培養(yǎng)基滅菌發(fā)酵罐滅菌蒸汽0.4MPa蒸汽0.2MPa滅菌前物料溫度20200M3發(fā)酵罐重34.3t預熱75冷卻排管6t加熱12

3、0比熱容0.5KJ/Kg*K冷卻水始溫20發(fā)酵罐始溫20冷卻水末溫45發(fā)酵罐末溫127滅菌時間1.5h滅菌中其它蒸汽損耗總汽耗30一、谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算首先計算生產(chǎn)1000kg純度為100%的味精需耗用的原材料以及其他物料量。（一）、發(fā)酵液量設發(fā)酵液初糖和流加高濃糖最終發(fā)酵液總糖濃度為180kg/m3，則發(fā)酵液量為：式中180發(fā)酵培養(yǎng)基終糖濃度（kg/m3）60%糖酸轉(zhuǎn)化率95%谷氨酸轉(zhuǎn)化率99%除去倒罐率1%后的發(fā)酵成功率124%味精對谷氨酸的精制產(chǎn)率（二）、發(fā)酵液配制需水解糖量，以純糖計算：（三）、二級種液量：（四）、二級種子培養(yǎng)液所需水解糖量：式中40二級種液含糖量（kg/m3）（

4、五）、生產(chǎn)1000kg味精需水解糖總量：（六）、耗用淀粉原料量：理論上，100kg淀粉轉(zhuǎn)化生成葡萄糖量為111kg，故耗用淀粉量為：式中80%淀粉原料含純淀粉量98.5%淀粉糖化轉(zhuǎn)化率（七）、液氨耗用量：二級種液耗液氨量：2.4V2=0.96（kg）發(fā)酵培養(yǎng)基耗液氨量：20V1=160（kg）共耗液氨量：160+0.96=161.0（kg）（八）、磷酸氫二鉀耗量：G（K2HPO4）=1.5V1+1V2=12+0.4=12.4（kg）（九）、硫酸鎂用量：0.4V2+0.6V1=0.16+4.8=4.96（kg）（十）、消泡劑耗用量：0.4V1=3.2（kg）（十一）、玉米漿耗用量：15V2=6（

5、kg）（十二）、硫酸錳耗用量：0.002V2=0.8（g）（十三）、谷氨酸量：發(fā)酵液谷氨酸含量為：G1×60%（1-1%）=1360×0.6×0.99=807.84（kg）實際生產(chǎn)的谷氨酸（提取率95%）為：807.84×95%=767.45（kg）45000t/a味精廠發(fā)酵車間的物料衡算表物料名稱生產(chǎn)1t味精（100%）的物料量生產(chǎn)45000t/a味精的物料量每日物料量發(fā)酵液量/m383600001091二級種液量/m30.41800054.55發(fā)酵水解用糖量/kg1360612000001885454.5二級種培養(yǎng)用糖量/kg167200002181

6、.8水解糖總量/kg137661920000187636.4淀粉用量/kg1572.6707670214445.5液氨用量/kg1617245021954.55磷酸二氫鉀用量/kg12.45580001691硫酸鎂用量/kg4.96223200676.4消泡劑用量/kg3.2144000436.4玉米漿用量/kg6270000818.2硫酸錳用量/g0.0008360.11谷氨酸量/kg767.4534535250104652.3二、谷氨酸發(fā)酵的熱量衡算熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來的，熱平衡方程表示如下：Q入=Q出+Q損（2-1）式中Q入輸入的熱量總和（kJ）Q出輸出的熱量總和（kJ）Q

7、損損失的熱量總和（kJ）通常， Q入=Q1+Q2+Q3 （2-2）Q出=Q4+Q5+Q6+Q7 （2-3）Q損=Q8 （2-4）式中Q1物料帶入的熱量（kJ）Q2由加熱劑（或冷卻劑）傳給設備和所處理的物料的熱量（kJ）Q3過程的熱效應，包括生物反應熱、攪拌熱等（kJ）Q4物料帶出的熱量（kJ）Q5加熱設備需要的熱量（kJ）Q6加熱物料需要的熱量（kJ）Q7氣體或蒸汽帶出的熱量（kJ）把（2-2）（2-4）式代入（2-1）式，得Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7+Q8值得注意的是，對具體的單元設備，上述的Q1Q8各項熱量不一定都存在，故進行熱量衡算時，必須根據(jù)具體情況進行具體分析。連續(xù)滅菌

8、和發(fā)酵工序熱量衡算計算指標（以淀粉質(zhì)為原料）計算指標見表2.1。表2.1 計算指標項目工藝參數(shù)淀粉糖化轉(zhuǎn)化率98.5%發(fā)酵谷氨酸產(chǎn)率10%糖酸轉(zhuǎn)化率60%谷氨酸提取收率95%味精對谷氨酸的精制收率124%原料淀粉含量80%發(fā)酵周期40h生產(chǎn)天數(shù)330d（一）培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量：經(jīng)工藝物料衡算結(jié)果，發(fā)酵采用發(fā)酵罐體積為200m3。發(fā)酵罐裝料系數(shù)85%，每罐產(chǎn)100%味精的量：200×0.85×10%×95%×124%×1.272=25.47（t/d）式中1.272年產(chǎn)商品味精4.5萬噸，日產(chǎn)100%味精136.4噸.發(fā)酵周期為40h，需發(fā)酵罐

9、臺數(shù)：取9臺由于裝罐率，所以每罐初始體積160m3糖濃度18.0g/dl，滅菌前培養(yǎng)基含糖20.0g/dl，其數(shù)量：每日投料罐次取6罐次。滅菌加熱過程中用0.4MPa，I=2743 KJ/kg，使用板式換熱器將物料由20°C預熱至75°C，再加熱至120°C，冷卻水由20°C升到45°C。消毒滅菌用蒸汽量（D）：D=3212 （kg/h）3.2 （t/h）式中：3.97為糖液的比熱容， KJ/（kg·°C）每天用蒸汽量：3.2×3×3=28.8 （t/d）高峰用蒸汽量：3.2×4=12.8 （t

10、/h）平均用蒸汽量：28.8/24=1.2（t/h）（二）發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽量：1、發(fā)酵罐體加熱：200m3的發(fā)酵罐重34.3t，冷卻排管重6t，比熱容0.5 KJ/（kg·°C），用0.2MPa（表壓）蒸汽滅菌，使發(fā)酵罐在0.15 MPa（表壓）下由20°C升至127°C，其蒸汽量為：2、填充發(fā)酵罐空間的蒸汽量：因200 m3發(fā)酵罐的全容積大于200 m3，考慮到罐內(nèi)之排管，攪拌器等所占之空間罐之自由空間仍按200 m3計算，填充空間需蒸汽量：D空=V=200×1.39=278 （kg/h）式中：V發(fā)酵罐全容積（m3）加熱蒸汽的密度（kg/

11、m3）0.15mPa（表壓）時為1.39（kg/m3）3、滅菌過程的熱功當量損失：200m3發(fā)酵罐的表面積為201，耗用蒸汽量：D損=4、罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗：式中：0.001附壁水平均厚度（1mm）1000水密度 （kg/m3）5、滅菌過程蒸汽滲漏，取總汽消耗量的30%，空罐滅菌蒸汽消耗量;每空罐滅菌1.5 h，用蒸汽量：2148.6×1.5=3222.9（kg/罐）每日用蒸汽量：3222.9×3=9668.6（kg/d）=9.7（t/d）平均用蒸汽量：9668.6/24=402.9（kg/h）=0.4（t/h）高峰用蒸汽量：2148.6×4=8594.

12、4（kg/h）=8.6（t/h）（三）液化工藝熱量衡算1、液化加熱蒸汽量加熱蒸汽消耗量可按下式計算D=G×C×（T2-T1）÷（h-i）式中：G淀粉漿量（kg/h）C淀粉漿比熱容kJ/（kg*K）T2漿料初溫（20+273=293K）T1液化溫度（95+273=368K）h加熱蒸汽焓2738kJ/kg（0.3Mpa,表壓）i加熱蒸汽凝結(jié)水焓，在363K時為377kJ/kg淀粉漿量G：根據(jù)物料衡算，日投工業(yè)淀粉214.4t；連續(xù)液化214.4/24=8.93（t/h）。加水量為1:2.5，分漿量為10600×3.5=37100（kg/h）粉漿比熱C可按下式

13、計算：C=C0+C水C=1.55+4.18=5.73 kJ/（kg*K）式中：C0淀粉質(zhì)比熱容，取1.55kJ/（kg*K）C水水的比熱容，取4.18 kJ/（kg*K）蒸汽用量D=（kg/h）=7.1（t/h）2、滅酶用蒸汽量滅酶時將液化液由90加熱至120，在100時的i為419kJ/kgD滅=（kg/h）=2.9（t/h）要求在20min內(nèi)使液化液由90升至120，則蒸汽高峰值為：2.9×4=11.6（t/h）以上兩項合計，平均量：（7.1+2.9）/2=5（t/h）；每日用量：5×24=120（t/d）（四）糖化工藝熱量衡算1、糖化加熱蒸汽量加熱蒸汽消耗量可按下式計

14、算D2=G×C×（T2-T1）÷（h-i）式中：G淀粉漿量（kg/h）C淀粉漿比熱容kJ/（kg*K）T2漿料初溫（20+273=293K）T1糖化溫度（60+273=333K）h加熱蒸汽焓2738kJ/kg（0.3Mpa,表壓）i加熱蒸汽凝結(jié)水焓，在363K時為377kJ/kg淀粉漿量G：根據(jù)物料衡算，日投工業(yè)淀粉214.4t；連續(xù)糖化214.4/25=8.58（t/h）。加酶量為1.6L/T淀粉。蒸汽用量D=（kg/h）=3.8（t/h）2、滅酶用蒸汽量滅酶時將糖化液由60加熱至80，在80時的i為419kJ/kgD滅=（kg/h）=1.9（t/h）要求在20

15、min內(nèi)使糖化液由60升至80，則蒸汽高峰值為：1.9×4=7.7（t/h）以上兩項合計，平均量：（1.9+3.8）/2=2.85（t/h）；每日用量：2.85×24=68.4（t/d）三、谷氨酸發(fā)酵的水平衡計算培養(yǎng)基冷卻用水量：由120°C熱料通過與生料熱交換，降至80°C，再用水冷卻至35°C，冷卻水由20°C升至45°C，計算冷卻水量（W）：W=68896（kg/h）=69（t/h）全天用水量：69×3×4=828（t/d）發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量及冷卻用水量。發(fā)酵過程的熱量通過發(fā)酵液溫度升高進行計算：關

16、閉冷卻水觀察罐內(nèi)發(fā)酵液溫度升高，計算Q最大：Q最大=KJ/（m3·h）式中：G發(fā)酵液重量（kg）C發(fā)酵液比熱容KJ/（kg·°C）t1h內(nèi)發(fā)酵液溫度升高數(shù)（°C）G1設備筒體的重量（kg）C1設備筒體的比熱容KJ/（m3·h）V發(fā)酵液體積（m3）根據(jù)味精廠的實測和經(jīng)驗數(shù)，谷氨酸的發(fā)酵熱高峰值約53341 KJ/（m3·h）200 m3發(fā)酵罐，裝料量160 m3使用新鮮水，冷卻水進口溫度10°C，出口溫度20°C，冷卻水用量（W）：W=114832.5（kg/h）114.8（t/h）日運轉(zhuǎn)9臺，高峰用水量：114.8

17、×9=1033.2（t/h）日用水量：1033.2×0.8×24=19837.4（t/h）式中：0.8各罐發(fā)熱狀況均衡系數(shù)平均用水量：19837.4/24=826.6（t/h）設備設計與選型一、發(fā)酵罐（一）發(fā)酵罐類型選用機械渦輪攪拌通風發(fā)酵罐（二）發(fā)酵罐容積的確定隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)有的發(fā)酵罐容量系列有：5，10，20，50，60，75，100，120，150，200，250，500m3等等。一般說來單罐容量越大，經(jīng)濟性能越好，但風險也越大，要求技術管理水平也越高，根據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模和實用性，可以先選擇公稱容積為200 m3的六彎葉機械攪拌通風發(fā)酵罐。（三）生產(chǎn)能力的計

18、算現(xiàn)每天產(chǎn)99%純度的味精136.4噸，谷氨酸生產(chǎn)周期為40h（包括發(fā)酵、發(fā)酵罐清洗、滅菌進出物料等輔助操作時間）。則每天需發(fā)酵液體積為V發(fā)酵。每天產(chǎn)純度為99%的味精136.4噸，每噸100%的味精需發(fā)酵糖液8m3：V發(fā)酵=8×136.4×99%=1080.3（m3）發(fā)酵罐填充系數(shù)為=85%，則每天需要發(fā)酵罐的總?cè)莘e為V0（生產(chǎn)周期為40h）。V0= V發(fā)酵/=1080.3/0.85=1271（m3）（四）發(fā)酵罐個數(shù)的確定以公稱容積為200 m3的六彎葉機械攪拌通風發(fā)酵罐為基礎，則需要發(fā)酵罐的個數(shù)為N。N= V發(fā)酵/（V總*24）=1080.3×40/（200&

19、#215;0.85×24）=10.6（個）則需要取公稱容積為200 m3的發(fā)酵罐11個；現(xiàn)以單灌公稱容量為200 m3的六彎葉機械攪拌通風發(fā)酵罐為例，每天需要200m3N0個：N0=1271÷200=6.36約為7個實際產(chǎn)量為：富裕量：（49087.5-45000）/45000=9%，滿足產(chǎn)量要求。（五）主要尺寸的計算：取高徑比 H：D=2：1則有：因為H=2D；解方程得：取D=5m，H=2D=10m；封頭高：封頭容積 ：V封=16.4（m3）圓柱部分容積：V筒=197m3驗算全容積V全：V全=V全符合設計要求，可行。（六）冷卻面積的計算對谷氨酸發(fā)酵，每1m3發(fā)酵液、每1h

20、傳給冷卻器的最大熱量約為4.18×6000kJ/（m3·h）。采用豎式蛇管換熱器，取經(jīng)驗值K=4.18×500 kJ/（m3·h·）。平均溫差tm：對公稱容量200 m3的發(fā)酵罐，每天裝7罐，每罐實際裝液量為換熱面積（七）攪拌器計算：選用六彎葉渦輪攪拌器。該攪拌器的各部分尺寸與罐徑D有一定比例關系攪拌器葉徑：取Di=1.7（m）葉寬 ：弧長：底距：盤踞 ：葉弦長：葉距 ：彎葉板厚：=12（mm）取兩擋攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速N2可根據(jù)50m3罐，攪拌直徑1.05m，轉(zhuǎn)速N1=110r/min。以等P0/V為基準6放大求得：（八）攪拌軸功率的計算淀粉水解糖

21、液低濃度細菌醪，可視為牛頓流體。1、計算Rem式中：D攪拌器直徑，D=1.7mN攪拌器轉(zhuǎn)速，醪液密度，=1050 kg/m3醪液粘度， =1.3×10-3N·s/m2將數(shù)代入上式：視為湍流，則攪拌功率準數(shù)Np=4.72、計算不通氣時的攪拌軸功率P0：式中Np在湍流攪拌狀態(tài)時其值為常數(shù)4.7N攪拌轉(zhuǎn)速，N=80r/min=1.33r/sD攪拌器直徑，D=1.7m醪液密度，=1050kg/m3 代入上式：兩擋攪拌：3、計算通風時的軸功率Pg式中P0不通風時攪拌軸功率（kW），N軸轉(zhuǎn)速，N=80r/minD攪拌器直徑（cm），D3=1.73×106=4.9×1

22、06Q通風量（ml/min），設通風比VVm=0.110.18，取低限，如通風量變大，Pg會小，為安全?，F(xiàn)取0.11；則Q=155×0.11×106=1.7×107（ml/min）代入上式：4、求電機功率P電：采用三角帶傳動1=0.92；滾動軸承2=0.99，滑動軸承3=0.98；端面密封增加功率為1%；代入公式數(shù)值得：（九）設備結(jié)構(gòu)的工藝計算1、空氣分布器：本罐采用單管進風，風管直徑133×4mm。2、擋板：本罐因有扶梯和豎式冷卻蛇管，故不設擋板。3、密封方式：本罐采用雙面機械密封方式，處理軸與罐的動靜問題。4、冷卻管布置：采用豎式蛇管最高負荷下的耗水

23、量W：式中Q總每1m3醪液在發(fā)酵最旺盛時，1h的發(fā)熱量與醪液總體積的乘積cp冷卻水的比熱容，4.18kJ/（kg·K）t2冷卻水終溫，t2=45t1冷卻水初溫，t1=20將各值代入上式：冷卻水體積流量為3.72×10-2m3/s，取冷卻水在豎直蛇管中的流速為1m/s，根據(jù)流體力學方程式，冷卻管總截面積S總為：式中W冷卻水體積流量，W=3.72×10-2m3/sV冷卻水流速，v=1m/s代入上式：進水總管直徑 ：冷卻管組數(shù)和管徑：設冷卻管總表面積為S總，管徑d0，組數(shù)為n，則：取n=8，求管徑。由上式得：查金屬材料表選取89×4mm無縫管， ，認為可滿足要

24、求，。現(xiàn)取豎蛇管圈端部U型彎管曲徑為300mm，則兩直管距離為600mm，兩端彎管總長度為：冷卻管總長度L計算：由前知冷卻管總面積現(xiàn)取無縫鋼管89×4mm，每米長冷卻面積為則:冷卻管占有體積：組管長L0和管組高度：另需連接管8m：可排豎式直蛇管的高度，設為靜液面高度，下部可伸入封頭250mm。設發(fā)酵罐內(nèi)附件占有體積為0.5m3，則：總占有體積為則筒體部分液深為：豎式蛇管總高又兩端彎管總長，兩端彎管總高為600mm，則直管部分高度：則一圈管長：每組管子圈數(shù)n0：取8圈現(xiàn)取管間距為，豎蛇管與罐壁的最小距離為0.15m，則可計算出攪拌器的距離在允許范圍內(nèi)（不小于200mm）。校核布置后冷卻

25、管的實際傳熱面積：而前有F=231.5m2，可滿足要求。（十）設備材料的選擇：選用A3鋼制作，以降低設備費用。（十一）罐壁厚的計算1、計算法確定發(fā)酵罐的壁厚S： （cm）式中P設計壓力，取最高工作壓力的1.05倍，現(xiàn)取P=0.4MPaD發(fā)酵罐內(nèi)經(jīng)，D=500cmA3鋼的應用應力，=127MPa焊接縫隙， =0.7C壁厚附加量（cm）式中C1鋼板負偏差，現(xiàn)取C1=0.8mmC2為腐蝕余量，現(xiàn)取C2=2mmC3加工減薄量，現(xiàn)取C3=0選用14mm厚A3鋼板制作。2、封頭壁厚計算：標準橢圓封頭的厚度計算公式如下： （cm）式中P=0.4MPaD=500cm=127MPaC=0.08+0.2+0.1=

26、0.38（cm）=0.7將數(shù)據(jù)代入公式得：（十二）接管設計1、接管的長度h設計：各接管的長度h根據(jù)直徑大小和有無保溫層，一般取100200mm。2、接管直徑的確定：按排料管計算：該罐實裝醪量154.3m3，設4h之內(nèi)排空，則物料體積流量：發(fā)酵醪流速取v=1m/s;則排料管截面積為F物。因為管徑：取無縫管133×4mm，125.mm117mm，認為合適。按通風管計算，壓縮空氣在0.2MPa下，支管氣速為2025m/s?，F(xiàn)通風比0.10.18vvm，為常溫下20，0.15MPa下的情況，要折算0.2MPa、30 狀態(tài)。風量Q1取大值：。利用氣態(tài)方程式計算工作狀態(tài)下的風量Qf取風速v=25

27、m/s，則風管截面積Ff為因為氣管直徑d氣為：因通風管也是排料管，故取兩者的大值。取133×4mm無縫管，可滿足工藝要求。排料時間復核：物料流量Q=0.0115m3/s，流速v=1m/s；管道截面積：，在相同的流速下，流過物料因管徑較原來計算結(jié)果大，則相應流速比為排料時間：（十三）攪拌器：采用六彎葉渦輪攪拌器。直徑：Di0.30.35D現(xiàn)?。喝~片寬度：弧長：盤徑：葉弦長：攪拌器間距：底距：攪拌器轉(zhuǎn)速N2，根據(jù)50L罐，470r/min，使用P0/V為基準放大6，50L罐N1470r/min，攪拌器直徑D1=112mm，兩擋攪拌。（十四）支座選型：選用支撐式支座：二、種子罐發(fā)酵所需的種

28、子從試管斜面出發(fā)，經(jīng)活化培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng)，擴大至一級乃至二級種子罐培養(yǎng)，最終向發(fā)酵罐提供足夠數(shù)量的健壯的生產(chǎn)種子。種子罐冷卻方式采用夾套冷卻。（一）二級種子罐容積和數(shù)量的確定：1、二級種子罐容積的確定：接種量為5%計算，則種子罐容積V種2為：式中V總發(fā)酵罐總?cè)莘e（m3）2、二級種子罐個數(shù)的確定：種子罐與發(fā)酵罐對應上料。發(fā)酵罐平均每天上7罐，需二級種子罐8個。種子罐培養(yǎng)8h，輔助操作時間810h，生產(chǎn)周期1618h，因此，二級種子罐8個足夠，其中一個備用。（二）、主要尺寸的確定：種子罐仍采用幾何相似的機械攪拌通風發(fā)酵罐。H：D=2：1，則種子罐總?cè)莘e量V'總為：簡化方程如下：整理后：（m3

29、）解方程得：D=1.85m則H=2D=2×1.85=3.7（m）查得封頭高H'封罐體總高H'罐：單個封頭容量：V'封=0.971（m3）封頭表面積：S封=4.05m2圓筒容量 ：不計上封頭容積 ：校核種子罐總?cè)莘eV'總：比需要的種子罐容積11.5m3大 ，可滿足設計要求。（三）、冷卻面積的計算：采用夾套冷卻1、發(fā)酵產(chǎn)生的總熱量：2、夾套傳熱系數(shù)：現(xiàn)取K=4.18×220kJ/（m2·h·）3、平均溫差：發(fā)酵溫度32；水初溫2023，取23；水終溫27，則平均溫差：4、需冷卻面積F：5、核算夾套冷卻面積：按靜止液深確定夾套高

30、度： 靜止液體浸沒筒體高度：夾套可能實現(xiàn)的冷卻面積為封頭表標面積S封與圓筒被液體浸沒的筒體為表面積S筒之和：夾套高度應不高于動態(tài)時的液面高度，因高于液面的傳熱面積，并沒有起多少冷卻作用。綜上，傳熱需要的面積F=12（m2）該設計夾套能提供的冷卻面積為S夾=21.5 m2。S夾F，可滿足工藝要求。6、設備材料的選擇：采用A3鋼制作。7、壁厚計算：（1）、夾套內(nèi)罐的壁厚：式中D設備的公稱直徑，185cmm外壓容器的穩(wěn)定系數(shù)，與設備的起始橢圓度有關，在我國，m=3P設計壓力，與水壓有關，P=0.4MPaE金屬材料的彈性模量9，對A3鋼E=2×105MPaC壁厚附加量，C=C1+C2+C3=

31、0.08+0.1+0=0.18L筒體長度，L=110cm將數(shù)值代入公式：取10mm。（2）、封頭的厚度封：查發(fā)酵工廠工藝設計概論P317表16 碳鋼橢圓封頭最大需用內(nèi)部壓力：I.對于上封頭，取封=6mm；II.對于下封頭，取封=8mm；.冷卻外套壁厚：查發(fā)酵工廠工藝設計概論P314表13 碳鋼與普低鋼制內(nèi)壓圓筒壁厚，確定套=5mm；.外套封頭壁厚：查發(fā)酵工廠工藝設計概論P316表15 橢圓形封頭（JBH5473），確定套封=6mm；8、設備結(jié)構(gòu)的工藝設計（1）、擋板：根據(jù)全擋板條件，式中：B擋板寬度，B0.1D=0.1×1850=185mmD罐徑，D1850mmZ擋板數(shù)：取Z6塊（2）、攪拌器：采用六彎葉渦輪攪拌器直徑：Di0.30.35D現(xiàn)?。喝~片寬度：弧長：盤徑：葉弦長：攪拌器間距：底距：攪拌器轉(zhuǎn)速N2，根據(jù)50L罐，470r/min，使用P0/V為基準