产5000吨发酵食醋发酵车间设计.doc

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1、目 录绪论错误！未定义书签。1、食醋的起源与功能错误！未定义书签。2、食醋的种类错误！未定义书签。3、食醋的原料错误！未定义书签。4、食醋的生产工艺错误！未定义书签。5、液态法食醋质量标准错误！未定义书签。一、设计任务3二、生产方案和流程的确定3（一）生产方案的确定3（二）生产流程的确定31. 菌种选择32. 原料预处理33. 糖化44. 酒精发酵45. 醋酸发酵46. 压滤57. 配兑和灭菌58. 陈酿6（三）生产工艺流程示意图6三、工艺设计及计算7（一）工艺技术指标及基础数据7（二）物料计算71. 主要原料的物料衡算72. 蒸煮醪量的计算93. 糖化醪量的计算114. 酒精发酵醪的计算11

2、5. 醋酸发酵醪的计算11（三）热量衡算111. 液化过程中的热量衡算112. 糖化过程热量衡算113. 酒精发酵过程热量衡算114. 醋酸发酵过程热量衡算11（四）无菌压缩空气消耗量计算11四、 设备设计与选型11（一）液化车间111. 生产能力的计算112. 液化罐数量N1的确定113. 主要尺寸计算：11（二）糖化车间111. 生产能力的计算112. 糖化罐数量N2的确定113. 主要尺寸计算11（三）酒精发酵车间111. 生产能力的计算112. 酒精发酵罐数量N3的确定113. 主要尺寸计算：114. 种子罐11（四）醋酸发酵车间111. 生产能力的计算112. 醋酸发酵罐数量N4的确

3、定113. 主要尺寸的计算114. 冷却面积的计算115. 转子与定子的确定116. 设备结构工艺设计117. 壁厚计算118. 接管设计119. 支座设计1110. 种子罐11（5）. 车间设备一览表11五、 总结与谢辞11附件错误！未定义书签。1. 全厂物料流程图错误！未定义书签。2. 醋酸发酵车间流程图错误！未定义书签。3. 醋酸发酵车间布置设计错误！未定义书签。4. 主要设备图错误！未定义书签。参考文献错误！未定义书签。年产5000吨发酵食醋发酵车间设计一、设计任务年产5000吨发酵食醋发酵车间设计二、生产方案和流程的确定（一）生产方案的确定空气自吸式发酵罐液态深层发酵制醋。空气自吸式

4、发酵罐液态深层发酵制醋是将淀粉质原料经液化糖化、酒精发酵后，在空气自吸式发酵罐中完成液体深层醋酸发酵的新工艺。具有原料利用率高，机械化程度高，生产周期短（8d），产品质量稳定等优点。深层发酵法是向酒醪中接入醋酸菌后，采用向醪液中通入空气的方法来增加醪液中的溶解氧，使醋酸菌的醋酸发酵正常进行。发酵设备多采用自吸式发酵罐，发酵品温3235，发酵时间在3d左右。原料选择大米，长江以南习惯以大米为原料，且大米制出来的醋口感较好。（二）生产流程的确定1. 菌种选择糖化选择黑曲霉。酵母菌（AS 2.399）酵母菌培养的最适温度为2530度。醋酸菌（许氏醋酸杆菌 A. schutzenbachii）生长繁殖

5、适宜温度2527.5度，不耐热，最高生长温度37度，最适PH3.56.5，耐食盐为1%1.5%。该菌产酸高达11.5%，对醋酸没有进一步的氧化作用。2. 原料预处理（1）原料的筛选和除杂1.剔除霉变的原料，除去附着的尘土和杂物。2.对带有皮壳的原料去除皮壳。3.处理方法采用分选机筛选和水洗涤。（2）粉碎与水磨扩大原料同微生物酶的接触面积，使有效成分被充分利用，大多数情况下先粉碎，然后再进行蒸煮、糖化。粉碎常用设备是：锤式粉碎机、刀片轧碎机、钢磨。技术要点：细度 大三角瓶纯种扩大培养 - 醋酸菌种子液态培养试管培养基：葡萄糖0.3g、酵母膏1.0g、碳酸钙2.0g、6%酒液100mL、琼脂2.0

6、2.5g。三角瓶培养基：酵母膏1%、葡萄糖0.3%、水100mL、浓度为95%的酒精4%。种子液态培养：4%8%酒精发酵醪，醋酸种子酸度2.5%3.0%，接种量5%10%；通风量0.1m/(m.min)；培养温度3235；培养时间24h。醋酸菌种子培养与其它微生物种子培养一样，除了使微生物繁殖以外，还有一个驯化作用，即使微生物适应于生产的要求，所以，在种子培养的前阶段，培养基的组成、培养条件多采用较优的工艺参数；而在培养的后阶段，多采用接近于生产要求的工艺参数。2.醋酸发酵技术要点：酒液酒度5%6%；醋酸发酵液酸度4.5%5.5%。工艺参数：接种温度2830；发酵温度3234，最高不超过 36

7、；前期通风量 0.07m/(m.min)、中期0.10.12 m/(m.min)、后期0.08m/(m.min)；培养时间6567h。醋酸菌含有乙酰辅酶A合成酶，能催化醋酸氧化，反应生成的乙酰辅酶A进入三羧酸循环，进一步氧化为CO2和H2O。其反应式如下：所以，醋酸发酵成熟时就要加入2%5%的食盐，以抑制醋酸菌的活性。在液态深层发酵中，可采用分割法去醪进行“半连续式发酵”，即取出1/21/3量的发酵成熟醋醪，同时补加相应量的酒醪。这一方法即可以省却醋酸菌种培养工序，且发酵罐中的菌种在醋酸发酵过程中已得到充分驯养，所以，又有利于提高原料的利用率和产品质量，但分割法去醪应注意无菌操作。6. 压滤技

8、术要点：滤渣水分70%；酸度0.2%。工艺参数：发酵醪预处理，55摄氏度维持24h；压头醋、二醋用泵输送，泵压2*89KPa，压净停止。压清醋用高位槽自然压力。7. 配兑和灭菌技术要点：灭菌后成品醋酸3.5%；醋液红褐色，无混浊，无沉淀，无异味；细菌数5000个/ml。工艺参数：灭菌温度80，维持适当时间；苯甲酸钠添加量为0.06%0.1%。8. 陈酿一是生醋经日晒夜露陈酿数月；二是将成品醋封坛陈酿。陈酿过程中，因美拉德反应等，食醋的色泽加深；因氧化反应，食醋中的乙醇含量降低，而乙醛含量有所升高；因酯化反应，食醋中的酯含量明显升高；因缔合作用，食醋的风味变得醇和，醋酸的刺激性减弱。（三）生产工

9、艺流程示意图图2、醋酸生产工艺流程示意图三、工艺设计及计算（一）工艺技术指标及基础数据1. 生产规模：年产食醋5000t（醋酸含量4% 质量分数）2. 生产工艺：液态深层发酵、间歇发酵3. 工作制度：全年工作300日，三班作业。4. 食醋日产量：17t5. 食醋年产量：5100t6. 副产品年产量：次级食醋占食醋总量的2%。7. 产品质量：符合GB181872000 国家标准酿造食醋8. 大米原料含淀粉70%, 水分13%。9. -淀粉酶用量为8u/g原料，糖化酶用量为150u/g原料，酒母糖化醪用糖化酶量300u/g原料。10. 醋酸发酵罐发酵周期8d、周期数300/8 = 38。技术参数：

10、淀粉糖化率：80%糖 酒精得率：85%酒精 醋酸得率：80%大米原料 成品醋：160kg /t（二）物料计算1. 主要原料的物料衡算（1）淀粉糖化物料衡算淀粉质原料加水加热糊化后，加入糖化曲或淀粉酶进行糖化，物料衡算总方程式1621801g1.11g理论上1g淀粉完全水解后能生成1.111g葡萄糖。但由于糖化酶的活力、种类、糖化工艺的原因，淀粉原料中支键淀粉和直链淀粉的比例不同，糖化结束后糖化醪中糖和非糖的比例控制不同等，因而使得糖化效果颇有差异，实际的糖化率一般以理论的75%-85%计算，即实际上1g淀粉能生成0.8330.944g葡萄糖。这里取80%，即1g淀粉能生成0.888g。（2）酒

11、精发酵物料衡算向糖化醪液中接入酵母菌进行酒精发酵，其物料衡算可以用下列生化反应的总方程式为基础：180 246881g 0.51g理论上1g葡萄糖能生产0.51g酒精，但由于酵母菌的生长繁殖、中间代谢产物的生成、酒精的挥发等，实际的酒精得率一般以理论酒精得率的85%计算，即实际上1g葡萄糖能生成0.434g左右的酒精。（3）醋酸发酵物料衡算向酒精醪液中接入醋酸菌，进行醋酸发酵，其物料衡算可以用下列生化反应的总方程式为基础4660 181g1.30g根据总方程式计算得到：理论上1g酒精能生产1.30g醋酸。但由于醋酸菌的生长繁殖，发酵过程中酒精和醋酸的挥发，以及醋酸的进一步氧化等，实际的醋酸得率

12、一般以理论得率的80%计算，实际上1g酒精能生产1g左右的醋酸。由上述计算得知，用淀粉质原料酿醋时，1g纯淀粉能生成0.888g葡萄糖，经酒精发酵得到0.385g酒精，再经醋酸发酵可以得到0.385g醋酸。即1t 食醋含40kg醋酸，需40/0.385 = 103.9kg淀粉，需大米103.9/0.7 = 148.4 kg。（4）大米年消耗量5100t食醋中醋酸含量：51004% = 204t生产204t醋酸需要淀粉：204/0.385 = 530t年消耗大米量：530/0.7 = 757.14t（5）- 淀粉酶消耗量 应用酶活力为2000u/g的 淀粉酶使淀粉液化，促进糊化，可减少蒸汽消耗量

13、。-淀粉酶用量按8u/g原料计算。全年用酶量为： 757.148 = 3.03t 2000单耗量： 3.03103/5100 = 0.594kg/t（6）麸曲耗用量 所用麸曲糖化酶的活力为800u/g，使用量为150u/g原料，则糖化酶消全年耗量为：757.14150 = 142.96t 800单耗量： 142.96103/5100 = 28kg/t（7）氯化钙（规格：无水）单耗：0.15 kg/t：全年投料量：0.155100 = 765kg（8）纯碱（规格：工业用）单耗：0.225 kg/t：全年投料量：0.2255100 = 1147.5kg表1、 原料消耗表（5000t/a）名称规格单

14、耗全年投料量大米淀粉含量70%148.4kg/t757.14103kg- 淀粉酶2000u/g0.594kg/t3.03103kg麸曲800u/g28kg/t142.96103kg氯化钙无水0.15kg/t765.07kg纯碱工业纯碱0.225kg/t1.15103kg2. 蒸煮醪量的计算根据生产实践，淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:3，粉浆量为： 148.4（1+3）= 593.6kg式中 148.4 生产1t食醋（醋酸含量4%）需要的大米量蒸煮过程使用直接蒸汽加热，在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降温。在蒸煮过程中，蒸煮醪量将发生变化，故蒸煮醪的精确计算必须与热量衡算同时进行，因而十分

15、复杂。为简化计算，可按下述方法近似计算。假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度50，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至88，然后进入连续液化器液化，再经115高温灭酶后，在真空冷却器中闪急蒸发冷却至63后入糖化罐。其工艺流程图如下图所示。图3、粉浆连续蒸煮液化工艺流程干物质含量B0=87%的大米比热容为； c0 = 4.18（1-0.7B0）= 1.63 kJ/(kg. K)粉浆干物质浓度为： B1 = 87/（4*100）= 21.8%蒸煮醪比热容为： c1 = B1c0+（1.0 - B1） cw= 21.8%1.63+（1.0-21.8%）4.18= 3.62 kJ/ (kg. K)式中 c

16、 w水的比热容kJ/(kg. K) 为简化计算，假定蒸煮醪的比热容在整个蒸煮过程维持不变。经喷射液化加热后蒸煮醪量为：式中 2748.9喷射液化器加热蒸汽（0.5Mpa）的焓（kJ/K）经二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：630 6303.62(88-84) = 626 (kg) 2288.3式中 2288.3第二液化维持罐的温度为84度下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)经喷射混合加热器后的蒸煮醪量为；626 + 6263.62(115-84) = 657 (kg) 2748.9-1154.18式中 115灭酶温度（摄氏度）2748.90.5Mpa饱和蒸汽的焓（kJ/K）经汽液分离器后的蒸煮醪量：

17、657 - 6573.62(115-104.3) = 646 (kg) 2245式中 2245104.3摄氏度下饱和蒸汽的汽化潜热(kg)经真空冷却后最终蒸煮醪量为： 646 - 6463.62(104.3-63) = 605 (kg) 2351式中 2351真空冷却温度为63摄氏度下的饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)。粉浆中干物质的质量分数： = 21.28%3. 糖化醪量的计算麸曲（糖化力800u/g干曲），单耗：28kg/t：生产1t食醋的糖化醪量：605 + 28 = 633kg 糖化醪干物质质量分数： = 20.5%4. 酒精发酵醪的计算（1）实际产酒精量 = 原料量淀粉含量实际产酒率

18、 = 148.40.70.385 = 39.9 kg（2）发酵中CO2产量：39.9 = 38.2kg（3）发酵中溢出水分（按2%计）：39.90.02 = 0.8kg（4）酒精发酵成熟醪总质量（含醋母醪量）：633 38.2 0.8 = 594 Kg（5）成熟醪体积（成熟醪密度为0.99Kg/L）：594 / 0.99 = 600 L（6）成熟醪中酒精体积分数 （酒精d420=0.7893）：酒精体积分数= = 8.43%5. 醋酸发酵醪的计算（1）醋酸发酵醪质量 (含醋母醪量) 发酵时添加蛋白质水解液（d420=1.2）50Kg/t：594 + 50 = 644kg（2）醋酸发酵醪体积：6

19、00 + 50/1.2 = 641.7L（3）原料产醋量（转化率取84%）：39.91.3084% = 43.57kg（4）醋酸发酵时消耗氧气：43.57 = 23.2kg（5）醋酸成熟醪的质量：644 + 23.2 = 667.2Kg（6）成熟醪体积（成熟醪密度1.01Kg/L）：667.2/1.01 = 660.6 L（7）成熟醪醋酸的质量分数：43.57/667.2 = 6.53%（8）配兑消毒后成品中醋酸量 按经验数据：压滤损失4%，消毒运输损失为1.2%，共损失5.2%，则醋酸量： = 41.3kg（9）配兑成4%醋酸含量的成品醋的质量：41.3/0.04 = 1032.5kg 1t

20、 ， 所以符合生产要求（10）4%成品醋的体积（成品醋密度1.01Kg/L）：1032.5/1.01= 1032.5L（11）原料出醋率：1032.5/148.4=6.96（Kg/Kg）（三）热量衡算1. 液化过程中的热量衡算粉浆质量m = 593.6 +0.594 +0.15 + 0.225 = 594.57kg；粉浆比热容c=3.72KJ/Kg.K；液化过程总耗热量为Q1粉浆由初温T0加热至88总耗热量为Q2。（1）设粉浆初温取T0=20，流加法液化浆温为88，耗热量为Q2。则Q2 = mc(88-To) = 594.573.72(88-20) = 150402 KJ（2）加热过程中蒸汽带

21、出的热量为Q2加热时间为40min，蒸发量为每小时5%。则蒸发水量为：V水 = m5%40/60 = 594.575%40/60 = 19.8 KgQ2 = V水 I = 19.82257.2= 44693KJ式中I为水的汽化潜热（KJ/Kg）（3）热损失Q2热损失为耗热量的15%：Q2= 15% （Q2+ Q2）（4）则总耗热量为：Q2 = 1.15（Q2+ Q2） = 1.15（150402+ 44693） = 224360KJ再次升温煮沸到100后所需热量为Q3此时液化醪的质量为m1=605KgQ3 = m1c(100-88)= 6053.7212= 27007.2KJ液化过程中总耗热量

22、为Q1Q1 = Q2+ Q3 = 224360+27007.2= 251367.2KJ2. 糖化过程热量衡算液化醪质量为m1 = 605 Kg液化醪比容热为c1c1=式中：c0淀粉质比热容为1.55kJ/(kg.K)液化醪中干物质含量（%）c水水的比热容为4.18kJ/(kg.K)所以， c1= 3.62 kJ/(kg.K)（1）糖化过程加曲前，要将液化醪降温到加曲温度64，所放出的热量为Q4Q4 = m1c1（100-64） = 6053.62（100-64） = 78843.6 KJ（2）加曲后，开始糖化的温度为60，该过程发出的热量为Q5加曲后糖化醪的质量为m2=5275.2 KgQ5

23、= m1c1（64-60）= 6053.62(64-60)= 8760.4 KJ（3）糖化过程放出热量Q6Q6 = Q4+ Q5= 78843.6+8760.4= 87604KJ （4）冷却水初始温度为17，最终温度为35，则糖化阶段冷却水耗用量为W： W= =3. 酒精发酵过程热量衡算（1）酒母接种温度为28，糖化醪降温到酒精发酵温度放出热量为Q7 糖化醪（含酒母醪）质量m2= 633KgQ7 = m2c1（60-28）= 633 3.62（60-28）= 73326.72 KJ（2）酒精发酵温度为33，升温到酒精发酵温度所需热量为Q8Q8 = m2c1（33-28）= 6333.62（33

24、-28）= 11457.3 KJ（3）产1t食醋过程中产生酒精39.9kg，以葡萄糖为碳源酵母发酵每生产1Kg酒精放出的热量约为1170KJ，则发酵和酵母培养每小时放出的热量为：Q9 =1170*39.9= 46683 KJ（4）冷却水初始温度为17，最终温度为35，酒精发酵阶段冷却水用量为W1W1 =（5）酒精发酵阶段蒸汽耗用量为D11. 因为投入的是液体曲，糖化醪干物质质量分数：=20.54%2. 糖化醪的比热容c2 ：c2 = =3.56 kJ/(kg.K)3. 蒸汽耗用量D1为D1 =4. 醋酸发酵过程热量衡算（1）醋母接种温度为28，酒精发酵醪降温到醋酸发酵温度放出热量为Q10 酒精

25、发酵成熟醪质量m3= 600 KgQ10 = m3c1（33-28）= 600 3.625= 10860 KJ（2）醋酸发酵温度为33，升温到醋酸发酵温度所需热量为Q11Q11 = m3c1（33-28）= 6003.62（33-28）= 10860 KJ（3）生产1t食醋过程中产生醋酸43.57kg，以酒精发酵每生产1Kg醋酸放出的热量约为7458.5KJ，则发酵罐每小时放出的热量为（醋酸发酵时间66h）：Q12 =7458.5*43.57/66= 4923.74KJ/（t.h）（4）冷却水初始温度为17，最终温度为35，酒精发酵阶段冷却水用量为W2W2 =（5）醋酸发酵阶段蒸汽耗用量为D2

26、D2 =（四）无菌压缩空气消耗量计算深层发酵法的通风量计算如下：理论需氧量： 22.4(L)60(g)a ba=22.4b/60式中 a理论需氧量，L/ min b理论产酸速度，g/minb=13.10g/min理论通风量(a)：a= a/0.21式中 0.21O2的含量实际通风量(a”)：a”=2.5a式中 2.5经验数据a”=4.44b= 58.16L/min四、 设备设计与选型（一）液化车间1. 生产能力的计算每生产1t食醋需粉浆量：594.57Kg液化后醪液量：605kg每生产1t食醋需粉浆体积（粉浆密度1.07kg/L）：594.57/1.07=556L=0.556m3每天生产食醋1

27、7t，液化罐填充量80%，则每天需要液化罐的总容积：17*0.556/0.8 =11.82m32. 液化罐数量N1的确定，发酵周期8天：现取公称容积20m3的液化罐，实际容积为22m3.N1 = = 4.3 （个）现取公称容积22m3液化罐5个；3. 主要尺寸计算：H=2D；则有解方程得：1.57D3+0.26D3=22D = = 2.29m 取2.4mH = 2D = 4.8m查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积1.93m3（二）糖化车间1. 生产能力的计算每生产1t食醋需糖化醪量：633kg每生产1t食醋需糖化醪体积（糖化醪密度1.05kg/L）：633/1.05=603

28、L=0.603m3每天生产食醋17t，糖化罐填充量80%，则每天需要糖化罐的总容积：170.603/0.8 =12.8m32. 糖化罐数量N2的确定，发酵周期8天：现取公称容积50m3的糖化罐，底封头为椭圆形封头，实际容积为58m3.N2 = = 1.76 （个）现取公称容积50m3糖化罐2个3. 主要尺寸计算（设上封头的容积与下封头相等）：糖化罐罐体不能太高或太矮取H:D=1.5; H=1.5D；则有解方程得：1.18D3+0.26D3=59D = = 3.43m 取3.4mH = 1.5D = 5.1m 取5m查表得封头高：=850+50=900mm ; 封头容积5.60m3（三）酒精发酵

29、车间1. 生产能力的计算每生产1t食醋需糖化成熟醪体积：600 L=0.6m3每天生产食醋17t，酒精发酵罐填充量85%，则每天需要酒精发酵罐的总容积：170.6/0.85 = 12m32. 酒精发酵罐数量N3的确定：现取公称容积20m3的发酵罐，实际容积为22m3.N2 = = 4.36 （个）现取公称容积20m3发酵罐5个3. 主要尺寸计算：H=2D；则有解方程得：1.57D3+0.26D3=59D = = 2.29m 取2.4m待添加的隐藏文字内容3H = 2D = 4.8m查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积1.93m34. 种子罐（1）种子罐容积和数量的确定 V种=

30、V总10%=2210%=2.2 m3式中V总为发酵罐的总容积m310%接种量（2）种子罐数量的确定种子罐与发酵罐对应上料，发酵罐平均每天上1罐则需种子罐1个，种子培养时间1220小时，取12小时，辅助操作时间810小时，生产周期约2030小时。（3）主要尺寸的确定设H/D=2/1，则种子罐总容积V总为：V总=V筒+2V封； V总= 0.785D22 D+D32/24=2.2 算得 D=1.06m 取D=1.1 m 则 H=2D=2.2 m查相应表得封头高 H封=250+25=275mm罐体总高 H罐= H筒+2H封=2200+2275=2750mm单个封头容量 V封=0.151 m3圆筒容积

31、V筒= 0.785D22 D=1.571.13=2.09 m3不计上封头容积V有效= V筒+V封 = 2.09 + 0.151 =2.24 m3校核种子罐总容积： V总=2 V封+ V筒 = 2.39 m3 比需要的种子罐容积大，满足设计要求。（四）醋酸发酵车间1. 生产能力的计算每生产1t食醋需酒精发酵成熟醪体积：641.7L = 0.642m3每天生产食醋17t，醋酸发酵罐填充量70%，则每天需要醋酸发酵罐的总容积：170.642/0.70 = 15.59m32. 醋酸发酵罐数量N4的确定：现取公称容积20m3的自吸式醋酸发酵罐，实际容积为22m3.N4 = = 5.66 （个）现取公称容

32、积20m3发酵罐6个年产醋酸醪液质量：204/0.0653 = 3124t式中 0.0653成熟醋酸醪液醋酸含量年产醋酸醪液体积：V醪 = 3124/1.01 = 3093m3式中 1.01醋酸醪液密度实际产量验算：=3465m3 3093m3富裕量为： = 12%，能满足产量要求。3. 主要尺寸的计算现按公称容积20m3的发酵罐计算。V全=V筒+2V封=22m3；封头折边忽略不计，以方便计算。H=2D ； 则有V全= 1.57D3+0.26D3=221.83 D3=22 D=2.29m 取D=2.4m H=2D=4.8m查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积1.93m3V全=

33、V筒+2V封 = 1.57D3 + 1.932 = 25.56 m34. 冷却面积的计算平均温差=30.43采用竖直列管换热器，取经验值k=4.18500KJ/（m3.h.）生产1t食醋每小时放出热量Q12 = 4923.74KJ/（t.h）对公称容积20m3的发酵罐=1.2m25. 转子与定子的确定实践表明，三棱叶转子的特点是转子直径较大，在较低转速时可获得较大的吸气量，当罐压在一定范围内变化时，其吸气量也比较稳定，吸程也较大，但所需的搅拌功率也较高。三角叶叶轮直径：D = 0.35D罐= 0.352.4 = 0.84m 取0.8m叶轮外径：d=D=0.8m浆液长度：e=0.45m交点圆径：

34、=0.3m叶轮高度：h=0.2m挡水口径：2= 0.56m导轮内径：3=1.2m簧叶角：=45间隙：=2mm叶片厚：b=5mm叶轮外缘高：h1=h+2b=0.201m导轮外缘高：h2=h1+2b=0.202m6. 设备结构工艺设计发酵设备的材质选择，优选考虑的是满足工艺要求，其次是经济性。本设备采用A3钢制作，以降低设备费用。7. 壁厚计算（1）计算法确定发酵罐的壁厚S：S=式中D设备公称直径240cmP设计压力，P=0.4MPaA3钢许允应力 =127 MPa焊缝系数 0.51之间,取=0.7C壁厚附加量，C= C1+ C2+ C3=0. 8+2+0=2.8mm=0.28cm带入数据得：S=

35、0.82cm 取10mm查表知直径2.4m厚10mm筒高4.8m，每米高重596kgC筒 = 5964.8 = 2861kg（2）封头壁厚计算，标准椭圆封头的厚度计算公式如下：S=式中P=0.4MPaD=400cm=127MPaC=0.08+0.2+0.1=0.38cm=0.7S=0.92cm取10mm8. 接管设计（1）接管长度h设计：不保温接管长h=150 mm（2）接管直径的确定：该罐实装醪量220.7=15.4m3，30min之内排空则物料体积流量Q=0.0086m3/s发酵醪流速取v=1m/s.则排料管截面积为： F物= Q/V =0.0086/1=0.0086m2管径 d = （F

36、物/0.785）1/2 =（0.0086/0.785）1/2 = 0.105 m取无缝钢管1334，125mm105mm,认为适用。进料管同排料管取无缝钢管1334排料时间复合：物料流量Q=0.0086m3/s，流速v=1m/s；管道截面积F=0.7850.1252=0.0123m2，在相同流速下，流过物料因管径较原来 结果大，则相应流速比为P=0.7（倍），排料时间t=300.7=21min9. 支座设计本设计选用支撑式支座。10. 种子罐（1）种子罐容积和数量的确定 V种=V总10%=2210%=2.2 m3式中V总为发酵罐的总容积m310%接种量（2）种子罐数量的确定种子罐与发酵罐对应上料，发酵罐平均每天上1罐则需种子罐1个，种子培养时间24h，辅助操作时间4小时，生产周期28小时。（3）主要尺寸的确定设H/D=2/1，则种子罐总容积V总为：V总=V筒+2V封； V总= 0.785D22 D+D32/24=2.2 算得 D=1.06m 取D=1.1 m 则 H=2D=2.2 m查相应表得封头高 H封=250+25=275mm罐体总高 H罐= H筒+2H封=2200+2275=2750mm单个封头容量 V封=0.151 m3圆筒容积 V筒= 0.785D22 D=1.571.13=2.09 m3不计上封头容积V有效= V筒+V