設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計和選型概述

1、設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計和選型概述第一節(jié) 概述 一、設(shè)備設(shè)計與選型的任務 我們通常把發(fā)酵工廠所涉及的設(shè)備分為專業(yè)設(shè)備，通用設(shè)備和非標準設(shè)備。專業(yè)設(shè)備系指發(fā)酵罐，糖化鍋等專業(yè)性較強，僅為發(fā)酵工廠所使用的設(shè)備；泵，風機等各行各業(yè)都可以使用的設(shè)備稱為通用設(shè)備；非標準設(shè)備是指生產(chǎn)車間的貯藏罐，池子等設(shè)施。二、設(shè)備設(shè)計與選型的原那么 從設(shè)備的設(shè)計選型情況，可以反映出所設(shè)計工廠的先進性和生產(chǎn)的可靠性。因此在設(shè)備的工藝設(shè)計和選型時應考慮如下原那么：(1) 保證工藝過程實施的平安可靠；(2) 經(jīng)濟上合理，技術(shù)上先進；(3) 投資省，耗材料少，加工方便，采購容易；(4) 運行費用低，水電汽消耗少； (5) 操作清洗方便，耐

2、用易維修，備品配件供給可靠，減輕工人勞動強度，實施機械化和自動化方便； (6) 結(jié)構(gòu)緊湊，盡量采用經(jīng)過實踐考驗證明確實性優(yōu)良的設(shè)備； (7) 考慮生產(chǎn)波動與設(shè)備平衡，留有一定富裕量； (8) 考慮設(shè)備故障及檢修的備用。 第二節(jié) 專業(yè)設(shè)備的設(shè)計與選型一、專業(yè)設(shè)備設(shè)計與選型的依據(jù) 1由工藝計算確定的成品量，物料量，耗汽量，耗水量，耗風量，耗冷量等。 2工藝操作的最適外部條件溫度，壓力，真空度 3設(shè)備的構(gòu)造類型和性能二、 專業(yè)設(shè)備設(shè)計與選型的程序和內(nèi)容 (1) 設(shè)備所負擔的工藝操作任務和工作性質(zhì)，工作參數(shù)確實定 2設(shè)備選型及該型號設(shè)備的性能，特點評價 3設(shè)備生產(chǎn)能力確實定 4設(shè)備數(shù)量計算 5設(shè)備主要

3、尺寸確實定 6設(shè)備化工過程的計算 7設(shè)備的傳動攪拌和動力消耗計算8設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計9支撐方式的計算選型10壁厚的計算選擇11材質(zhì)的選擇和用量計算12其他特殊問題的考慮三、 專業(yè)設(shè)備設(shè)計與選型的特點 發(fā)酵專業(yè)涉及多種發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)，由于不同產(chǎn)品在具體生產(chǎn)過程中要求不一樣，所以在設(shè)計計算和選型過程中就會有很大差異。應當在對各種發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)全過程充分認識了解的根底上著手進行設(shè)計。 1) 間歇操作設(shè)備生產(chǎn)能力數(shù)量和容積的設(shè)計計算 1.1 間歇操作設(shè)備生產(chǎn)能力確實定 1.2 間歇操作所需設(shè)備數(shù)量確實定 1.3 設(shè)備容積的計算 1.4 設(shè)備主要尺寸的計算2) 連續(xù)操作設(shè)備生產(chǎn)能力，數(shù)量和容積的設(shè)計計算

4、2.1 生產(chǎn)能力確實定 2.2 設(shè)備容積的計算 2.3 設(shè)備數(shù)量的計算 2.4 設(shè)備主要尺寸計算 第三節(jié) 通用設(shè)備的設(shè)計與選型 屬于通用設(shè)備的內(nèi)容很多，本節(jié)主要介紹液體輸送設(shè)備，氣體輸送設(shè)備及固體輸送設(shè)備的計算選型。一、液體輸送設(shè)備選型 液體輸送設(shè)備，主要是各種類型的泵，當然還有如壓力罐輸送等設(shè)備，但以下討論泵類 1.1 泵的分類和特點 發(fā)酵工業(yè)使用最廣泛的是離心泵，因為它體積小，效率高，運行可靠，控制方便。往復泵為容積式泵，它的流量與壓頭無關(guān)，調(diào)節(jié)往復泵的流量，可采用改變往復泵轉(zhuǎn)速，改變沖程大小或采用支路調(diào)節(jié)的方法來實現(xiàn)。 1.2 泵的選擇 1.2.1泵的選擇原那么 1) 流量：設(shè)計發(fā)酵工廠

5、的裝置時，總要留有一定富裕能力 a) 裝置的充裕能力及裝置內(nèi)各設(shè)備能力的協(xié)調(diào)平衡 b) 工藝過程影響流量變化的范圍 2) 揚程 3) 裝置 的有效汽蝕余量 4) 液面 1.2.2泵的選擇方法及步驟 1) 列出根本數(shù)據(jù) 介質(zhì)的物理性質(zhì)、介質(zhì)中所含固體顆粒直徑和含量、介質(zhì)中氣體含量、操作條件、泵所在的位置情況 2)確定流量及揚程 流量、揚程、選擇泵型、泵的性能核算、確定泵的幾何安裝高度、泵的軸功率、泵的材料與軸封、確定冷卻水的耗量、選定電動機、確定泵的備用率和臺數(shù)、泵的串聯(lián)與并聯(lián)、填寫泵的規(guī)格表并作為依據(jù)二、氣體輸送設(shè)備選型 氣體輸送設(shè)備與液體輸送設(shè)備有許多相似之處。但是氣體具有可壓縮性，因此在氣

6、體輸送過程中，當氣體的壓強發(fā)生變化時，其體積和溫度也將隨之發(fā)生變化，因此氣體的輸送涉及到熱力學性質(zhì)。2.1 氣體輸送設(shè)備的類型和特點2.1.1氣體輸送設(shè)備的類型 一般中小流量廣泛采用活塞式，大流量那么采用離心式輸送設(shè)備 氣體輸送設(shè)備的特點 發(fā)酵工業(yè)常用的氣體輸送設(shè)備為低壓空氣壓縮機，送風機和真空泵。高壓氣體壓縮機使用較少，僅在CO2和H2的回收方面使用 下面簡述常用氣體輸送設(shè)備的特點 1) 空氣壓縮機 渦輪式空壓機 往復式空壓機2) 旋轉(zhuǎn)壓縮機3) 送風機 離心式送風機 軸流式送風機4) 真空泵 現(xiàn)將發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中常用的各種型式的真空泵介紹如下: 4.1 往復式真空泵 4.2 水環(huán)式真空泵 4

7、.3 蒸汽噴射泵 4.4 水噴射真空泵三、固體輸送設(shè)備選型 在發(fā)酵工廠生產(chǎn)過程中，會遇到固體原料，中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的輸送問題。眾所周知，固體物料的輸送比流體輸送困難得多。 常用的固體輸送設(shè)備分類如下：機械輸送設(shè)備: 1)帶式輸送機; 2)斗士提升機; 3)螺旋輸送機，埋刮板輸送機等;流體輸送設(shè)備: 1) 氣流輸送設(shè)備; 2) 液體輸送設(shè)備(一) 機械輸送設(shè)備 1、帶式輸送機 帶式輸送機的特點 帶式輸送機又稱皮帶運輸機，是各行業(yè)通用的運輸設(shè)備，主要用于水平移送物料或有一定傾角的移動物料。 2、螺旋輸送機 螺旋輸送機又稱攪龍，在發(fā)酵工廠常用以輸送潮濕的或松散的物料。由于它密封性好，故常用于粉塵大

8、的物料或同時用以輸送和混料等場合。帶式輸送機螺旋輸送機3、斗式提升機 斗式提升機常用于將物料垂直提升到一定高度，以便使物料借重力自流加工。目前我國生產(chǎn)的斗式提升機的型式有D型，HL型，PL型。3、斗式提升機二) 氣流輸送 氣流輸送比機械輸送相同物料所消耗的能量要大得多，但是由于它有很多優(yōu)點，故在發(fā)酵工業(yè)輸送固體物料時仍有許多廠家使用。 氣流輸送的主要優(yōu)點 1) 采用負壓進料，可實現(xiàn)風選，去除鐵塊，沙石等重雜質(zhì)； 2) 輸送系統(tǒng)封閉，防止物料損失，改善勞動環(huán)境； 3) 能較好地實現(xiàn)均勻定量輸送，方便操作； 4) 設(shè)備投資費用較少； 5) 設(shè)備布置簡捷、方便。四、通用設(shè)備選型本卷須知1、液體輸送設(shè)

9、備 關(guān)于泵的選型，前面已有詳細表達，在此針對發(fā)酵工廠的特殊性，提出幾點要注意的問題。 1.1 泵的選型，首先應根據(jù)輸送物料的特性和輸送要求考慮，然后再根據(jù)輸送流量，總揚程，并考慮泵的效率，選擇具體型號。 1.2 對于間歇操作的泵選擇時，注意在滿足壓頭，耐腐蝕，防爆等方面要求的前提下，可能把生產(chǎn)能力選得大些，盡可能快地將物料輸送完，盡快騰出設(shè)備，節(jié)約人力。 1.3 對于連續(xù)操作的泵，在考慮輸送物料特性，壓頭，平安等方面要求的同時，那么應選擇流量略高于工藝要求的泵，以便留有調(diào)節(jié)余地，保證生產(chǎn)均衡進行。2、氣體輸送設(shè)備選型本卷須知 發(fā)酵工廠用于深層發(fā)酵的，如機械攪拌罐和各種新型生化反響器等的送風設(shè)備，主要是往復式空壓機，渦輪壓縮機。用于酵母培養(yǎng)和麥汁生產(chǎn)的設(shè)備主要是羅茨式和高壓鼓風機；用于固體厚層通風培養(yǎng)，氣流輸送，氣流枯燥，氣體輸送的那么是離心通風機。車間風換氣，一般使用軸流式風機。連續(xù)操作的多有備用設(shè)備。3、固體輸送設(shè)備選型本卷須知 3.1如無特殊需要，應盡量選用機械提升設(shè)備 3.2 皮帶輸