完整版啤酒发酵罐毕业课程设计.docx

1、完整版啤酒发酵罐毕业课程设计生物反应器课程设计-啤酒露天发酵罐设计姓名：张小燕班级：生工112学号：露天发酵罐设计1、啤酒发酵罐的化工设计计算、发酵罐的容积确定设计需要选用V有效=22.5m3的发酵罐则V全=V有效=22.5m375%=30m3、基础参数选择1DH：选用DH=142锥角：取锥角为903封头：选用标准椭圆形封头4冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却5罐体所承受的最大内压：2.5cm 外压：0.3cm6锥形罐材质：A3钢材外加涂料，接管均用不锈钢7保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度2008内壁涂料，环氧树脂、D、H确定由DH=14，则锥体高度H1=D2tan35=0.714D封

2、头高度 H2=D4=0.25D圆柱部分高度 H3=（40.7140.25）D=3.036D又因为V全=V封V锥V柱 = =0.187D0.131D2.386D=30m 得D=2.23m查JB椭圆形封头和尺寸取发酵罐直径D=2400mm再由V全=30m D=2.4m得径高比 DH=1:3.72由D=2400mm查表得椭圆形封头几何尺寸为：=0.42=0.023d(Re)0.8(Cp)0.4=1348.4kcal因为计算时冷却盘管为直管，先修正：=（11.77dR）=1348.4(11.770.04741.829)=1410.3kcal3)筒体部分传热系数K 代入数据可得：A1-筒体内层传热面面积

3、12.3062A2-筒体平均传热面积12.3562A3-筒体外壁平均传热面积12.304Rs1-啤酒液污垢系数0.000675 =7.058103所以：K=141.7kcal注：）锥形罐筒体需冷却的热量1）醪液放热 Q醪=Q1Q2 Q1=347650.055146.6=2803.1kcalA=22958.78（141.711.3）=14.34则醪液的冷却负荷为： 14. =0.413T0.3mT故冷却面积能够满足要求。发酵罐冷却面积的确定 1）筒体部分 由前面叙述可知，筒体部分相同的冷却段，选用8#槽钢筒体冷却段面积为14.34则槽钢长=14.340.08=179m取相邻两槽钢间距为80mm一

4、圈槽钢长： l0=(3.142.4)0.12=7.54m179长的槽钢课绕圈数1797.5424圈则二段各绕12圈冷却高度为12（8040）40=1400mm筒体实际冷却面积为2411.5670.08=22.2T2）锥底部分锥体部分醪液量为10.2131.0484=10.70kg锥体部分冷却面积为10.700.439=4.70T则槽钢长为4.700.08=58.76m绕制高度为1000mm3、发酵罐附件的设计及选型入孔1)、选用入孔BIIPg6Dg4508H1=220JB-64-28材料A3钢2)、补强圈尺寸确定如下 D内=484mm D外=760mm 补强圈的厚度S补 按下式计算，考虑罐体与

5、入孔节均有一定的壁厚裕量，故 补强圈取8mm S补=(dS0)(D2-D1)=(450.52)(76-484)=0.85cm视镜1）选用带劲视镜Pg6Dg150JB2）补强圈尺寸确定如下：内径D1=163mm 外径=300mm补强圈的厚度S补按S被=d*S0D2-D1=150*=8.8mm考虑罐体与视镜筒节约有一定的壁厚余量，故补强圈取8mm接管1)CO2回收接管YB804-70 Dg40无缝钢管 重3.6kgm法兰 Pg6Dg40HG501058 重1.219kg2)温度计取样接管 见发酵罐总装图3)冷却剂进口接管YB804-70 Dg50无缝钢管 重4.65kgm法兰 Pg6Dg50HG5

6、01058 重1.348kg4)滤酒管YB804-70 Dg50不锈钢管 重7.15kgm法兰 Pg6Dg50HG501058 重2.38kg去滤酒馆于管内高度为1.2m即1200mm5)麦汁进料及Y排放接管Dg125球阀控制酒量 Dg50玻璃视镜观测Y排放情况 Dg50接管三、发酵罐的计算特性和规范 1、技术特性本例按JB74180钢制焊接压力容器技术条件：及“SB5111”不锈钢耐酸性钢及碳钢、II类设备进行制造试验。设备制造完毕后，设备内壁所有内表面焊缝须打磨光滑平缓过渡，但须保证用材料同样厚度。立板焊接时应与底轴垂直，两块立板之间得分布误差不大于0.10设备安装后轴线对基础的不垂直度在

7、全场上不大于10mm，设备在现场就位安装。设备组焊后，封头筒体锥形底的400轴线在总高度范围内的不垂直度15mm设备应进行下列实验：1）液压实验 罐 内 3.5kgfcm2 夹套内 3.5kgfcm22）气压实验 罐 内 3kgcm2 夹套内 3kgcm2设备内应涂白色7535底漆层及面漆2层设备碳钢外露表面应涂Y351-1红丹油防锈漆2层设备保温罐外喷聚氨厚度200mm2、发酵罐规范表30m 圆柱锥底发酵罐的规范表名称30m 圆柱锥底发酵罐罐体规格：直径（mm）2400柱体高度（mm）6614总高度（mm）9008总容积m35.5有效容积m22.25罐利用率63.3%材质A3钢钢板厚度：圆柱部分（mm）8上封头（mm）10圆锥部分（mm）10工作压力（）：罐内2.5罐外0.3冷却形式槽钢盘绕罐体的三段冷却冷媒20%酒精溶液（4）冷却面积m T26.9工作温度（）：罐内012罐外44外壁保温层聚氨酯硬质泡沫材料内壁涂料环氧树脂保护层