制藥設(shè)備與工程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、制藥設(shè)備與工程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：公稱容積30 m3纈氨酸發(fā)酵罐設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)小組：第六組專業(yè)班級：制藥班設(shè)計(jì)組成員：指導(dǎo)教師：黎先發(fā)西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院二一三年十二月目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容1.2設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)特性指標(biāo)1.3設(shè)計(jì)要求二、概述2.1設(shè)計(jì)目的2.2設(shè)計(jì)思想及依據(jù)2.3設(shè)計(jì)原則2.4發(fā)酵罐設(shè)計(jì)概述三、罐體及傳熱裝置的設(shè)計(jì)3.1罐體及換熱裝置的設(shè)計(jì)確定罐體高徑比罐體容積計(jì)算管體厚度的確定上封頭厚度的確定下封頭厚度的確定罐體壓力試驗(yàn)3.2夾套直徑和高度的確定3.3夾套材料和壁厚的確定3.3.1夾套封頭厚度的確定夾套壓力試驗(yàn)四、攪拌裝置及附件設(shè)計(jì)4.1攪拌軸計(jì)算攪拌軸功率計(jì)算按

2、扭矩計(jì)算軸的強(qiáng)度攪拌器支撐尺寸計(jì)算4.2攪拌器選型及分布攪拌器基本尺寸計(jì)算攪拌器結(jié)構(gòu)4.3擋板設(shè)置五、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及部分其它裝置選型設(shè)計(jì)5.1電動(dòng)機(jī)選擇5.2減速機(jī)選型5.2.1 V帶設(shè)計(jì)5.3聯(lián)軸器選型5.4密封裝置選型5.5機(jī)架選型5.6安裝底蓋5.7凸緣法蘭選型5.8罐體上接管口5.9人孔選型5.10接管法蘭5.11支座設(shè)計(jì)和計(jì)算支座選型計(jì)算總載荷六、剩余其它裝置選型設(shè)計(jì)6.1視鏡選型設(shè)計(jì)6.2消泡裝置選型設(shè)計(jì)6.3液面計(jì)設(shè)計(jì)6.4無菌空氣分布管設(shè)計(jì)七、設(shè)計(jì)總結(jié)7.1設(shè)計(jì)組成員信息7.2設(shè)計(jì)分工7.3組員個(gè)人總結(jié)八、公稱容積30 m3纈氨酸發(fā)酵罐設(shè)計(jì)裝配圖（附圖）九、參考文獻(xiàn)一、設(shè)計(jì)任務(wù)

3、書1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容公稱容積纈氨酸發(fā)酵罐設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱參數(shù)或指標(biāo)工作壓力罐內(nèi)0.15Mpa夾套（蛇管）內(nèi)0.25Mpa工作溫度罐內(nèi)121夾套（蛇管）內(nèi)150工作介質(zhì)罐內(nèi)輕微腐蝕性物料夾套內(nèi)蒸汽組別6裝料量（m3）26傳熱面積（m2）39攪拌器型式直葉圓盤渦輪攪拌器轉(zhuǎn)速/rmp200攪拌軸功率kw9.06其它夾套換熱時(shí)，至少應(yīng)裝四塊擋板（根據(jù)需要設(shè)置）罐體材料16Mn1.2建議設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)特性指標(biāo)取；裝料系數(shù)??；通風(fēng)管通風(fēng)比（通氣速率/發(fā)酵液體積）取 發(fā)酵液密度為，最大粘度；初始水溫.接管建議（推薦）：出料口冷凝液出口蒸汽進(jìn)口溫度計(jì)插口視鏡進(jìn)料口人孔手孔壓縮空氣入口1.3設(shè)計(jì)要求機(jī)械攪拌生物反應(yīng)器機(jī)

4、械計(jì)算及整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)說明書。進(jìn)行罐體及夾套（或內(nèi)部蛇管）設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行攪拌裝置設(shè)計(jì)：攪拌器的選型設(shè)計(jì)；選擇軸承、聯(lián)軸器，罐內(nèi)攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，攪拌軸計(jì)算和校核；攪拌器、電機(jī)功率計(jì)算、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：盡可能采用V帶傳動(dòng)，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)；進(jìn)行帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算； 密封裝置的選型設(shè)計(jì)選擇支座形式并計(jì)算手孔或人孔選型選擇接管、管法蘭、設(shè)備法蘭設(shè)計(jì)機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸緣及安裝底蓋結(jié)構(gòu)空氣分布管、視鏡的選型設(shè)計(jì)繪制攪拌式生物反應(yīng)器裝配圖(3號圖紙)。二、概述2.1設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)涉及到化工原理、制藥工藝學(xué)、工程制圖以及制藥設(shè)備與工程設(shè)計(jì)等多門課程所學(xué)知識，通過這次課程設(shè)計(jì)我們對所學(xué)各科知識有一個(gè)具體

5、的運(yùn)用機(jī)會(huì)，同時(shí)達(dá)到溫故知新的目的。在設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到不同的問題，需要靠組員的積極協(xié)調(diào)與配合才能保質(zhì)保量的完成設(shè)計(jì)，所以此設(shè)計(jì)要求我們要在發(fā)現(xiàn)問題后積極獨(dú)立的分析問題并討論出解決問題的辦法。設(shè)計(jì)要求各組員按各自專長進(jìn)行分工，已達(dá)到資源充分合理的利用。2.2設(shè)計(jì)思想及依據(jù) 本機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)主要是按照指導(dǎo)老師給定的設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中遇到的問題先是組員之間協(xié)商解決，若不能再與其他組成員進(jìn)行交流，希望能夠盡量獨(dú)立完成這次設(shè)計(jì)。對于設(shè)備的參數(shù)選擇及選型嚴(yán)格按照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊和相關(guān)參考資料進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)。2.3設(shè)計(jì)原則本設(shè)計(jì)中遵循“邊算、邊選、邊改，最后繪圖”的原則，設(shè)備參數(shù)選擇及選型多從

6、生產(chǎn)要求出發(fā)考慮經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行選擇，已達(dá)到經(jīng)濟(jì)高效的生產(chǎn)目的。2.4發(fā)酵罐設(shè)計(jì)概述發(fā)酵罐是用于培養(yǎng)微生物或細(xì)胞的封閉容器或生物反應(yīng)裝置。因材料、大小和形狀的差異，發(fā)酵罐有很多種類，可用于研究、分析和生產(chǎn)。本纈氨酸發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)根據(jù)工藝要求并考慮制造、安裝、維護(hù)檢修的方便，需要確定換熱裝置、傳熱裝置、攪拌裝置和其他附件的參數(shù)和型號。由設(shè)計(jì)題目，我組設(shè)計(jì)的纈氨酸發(fā)酵罐總?cè)莘e，裝料量約，總高度約，罐體公稱直徑。采用夾套換熱器、帶減速器、直葉渦輪圓盤式攪拌器，聯(lián)軸器設(shè)計(jì)在罐體內(nèi)部，還包括接管、支座、軸封、法蘭、安裝底座、人孔、試鏡、液面計(jì)、消泡器等附件。三、罐體及換熱裝置的設(shè)計(jì)3.1罐體及封頭幾何尺寸計(jì)算

7、圖1 罐體結(jié)構(gòu)簡圖圖中：罐直筒部分高度，；罐直徑，;攪拌器直徑，；攪拌器槳距離罐底距離，；多個(gè)攪拌槳時(shí)的槳距，；選取標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，封頭的公稱直徑與筒體相同，結(jié)構(gòu)如圖：圖2 封頭結(jié)構(gòu)確定罐體高徑比種類釜內(nèi)介質(zhì)接觸形式H/Di一般反應(yīng)釜液-液相或液-固相物料1 1.3氣-液相物料1 2發(fā)酵罐類氣-液相物料1.7 2.5表 1 幾種攪拌釜的長徑比值對于機(jī)械攪拌發(fā)酵罐，這里取高徑比為罐體容積計(jì)算已知公稱容積 ，選取高徑比罐體內(nèi)徑：，圓整取公稱直徑查手冊得，的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭曲面高，直邊高度，封頭容積，表面積，查手冊得一米高筒體容積，表面積計(jì)算筒高：筒體高度圓整得由計(jì)算結(jié)果得實(shí)際高徑比復(fù)核結(jié)果與選取高徑

8、比相同，滿足要求。全容積：罐的圓柱體部分體積和上下封頭體積之和即：公稱容積：罐的圓柱體部分體積和下封頭的體積之和（取整數(shù)） 即：設(shè)備總?cè)莘e：裝料量： （裝料量系數(shù)） 傳熱面積： （傳熱面積按裝料量計(jì)算）筒體厚度的確定設(shè)計(jì)要求罐內(nèi)壓力；夾套或蛇管壓力；工作溫度:罐內(nèi)小于或等于，蛇管或夾套小于或等于；工作介質(zhì)：罐內(nèi)輕微腐蝕性，蛇管或夾套蒸汽；攪拌器轉(zhuǎn)速，物料密度筒體厚度計(jì)算選用鋼材，查表得鋼，厚度，設(shè)計(jì)溫度的許應(yīng)力為。選取筒內(nèi)設(shè)計(jì)壓力，同時(shí)需判斷是否考慮液體靜壓力，超過設(shè)計(jì)壓力的，應(yīng)計(jì)算在設(shè)計(jì)壓力內(nèi)筒體的焊縫采用單面對接焊縫，幾部無損傷，焊縫系數(shù)設(shè)鋼板厚度，則取負(fù)偏差，雙面腐蝕度所以考慮安全裕量，

9、并參考筒體容積、面積和質(zhì)量的關(guān)系，取筒體厚度上封頭厚度的確定在上封頭厚度計(jì)算公式中，對標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭根據(jù)容器最小壁厚的規(guī)定，其最小壁厚不應(yīng)小于，腐蝕裕量另加，負(fù)偏差上封頭外面無夾套，所以無物料腐蝕，所以上上封頭的設(shè)計(jì)厚度為：為了便于制造，上封頭與筒體設(shè)計(jì)為相同厚度，即：下封頭厚度的確定據(jù)公稱直徑查相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的參數(shù)得：曲面高度：，直面高度：所以下封頭裝液的高度：，超過設(shè)計(jì)壓力的，應(yīng)計(jì)算在設(shè)計(jì)壓力內(nèi)，故取負(fù)偏差，雙面腐蝕度，下封頭設(shè)計(jì)厚度為：為了便于制造，下封頭與筒體設(shè)計(jì)為相同厚度，即：罐體壓力試驗(yàn)采用水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力公式：屈服點(diǎn)強(qiáng)度，所以得到，所以壓力試驗(yàn)強(qiáng)度足夠3.2夾套直徑和高度的

10、確定表 2對于筒體內(nèi)徑，在范圍內(nèi)夾套內(nèi)徑，符合壓力容器公稱直徑查手冊得：的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的封頭容積，表面積，一米高筒體容積，表面積根據(jù)夾套內(nèi)徑計(jì)算夾套高度：夾套高度不得低于料液高度，為保證安全，選取夾套高度驗(yàn)算夾套傳熱面積：符合設(shè)計(jì)要求3.3夾套材料和壁厚的確定為便于制造，同樣選取為夾套材料查表得：厚度在罐內(nèi)溫度的許應(yīng)力，選取夾套設(shè)計(jì)壓力，焊接系數(shù)，取負(fù)偏差，單面腐蝕取腐蝕裕量，所以考慮安全裕量，選取夾套厚度夾套封頭厚度的確定采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，壁厚附加量取取夾套的筒體和封頭的壁厚均為夾套壓力試驗(yàn)采用水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力公式：屈服點(diǎn)強(qiáng)度，所以得到，所以壓力試驗(yàn)強(qiáng)度足夠四、攪拌裝置及附件設(shè)計(jì)4.1

11、攪拌軸計(jì)算攪拌軸功率計(jì)算由于設(shè)計(jì)攪拌發(fā)酵罐，攪拌器既要有較強(qiáng)剪切力，又要有較大的流體循環(huán)特性，渦輪式適于攪拌多種物料，尤其對中等粘度液體特別有效；混合生產(chǎn)能力較高，能量消耗少，攪拌效率較高；有較高的局部剪切效應(yīng)；容易清洗和造價(jià)較高。渦輪式攪拌機(jī)常用于制備低粘度的乳濁液、懸浮液和固體溶液。所以選用直葉圓盤渦輪式攪拌器。當(dāng)高徑比小于時(shí)一般采用單層攪拌器，此后每多倍，就加一層攪拌器,由于，則攪拌器層數(shù)取已知，一般,取下層攪拌器與罐底的距離高度，取所以兩攪拌器之間的間距，取為避免攪拌器工作時(shí)產(chǎn)生漩渦，應(yīng)使攪拌器暴露在空氣中，第一個(gè)攪拌器距離料液液面的高度不小于攪拌器外徑的1.5倍，所以，圓整取由于，料

12、液濃度，料液粘度，則所以，料液流動(dòng)狀態(tài)為湍流攪拌功率計(jì)算：表3 湍流時(shí)各攪拌的功率準(zhǔn)數(shù)氨基酸發(fā)酵攪拌過程為固體有機(jī)物懸浮，所以攪拌功率系數(shù)取對于多層攪拌器來說，其功率用下列公式計(jì)算式中為攪拌層數(shù)，故按扭矩計(jì)算軸的強(qiáng)度攪拌軸材料采用45鋼，45鋼的許用應(yīng)力，計(jì)算系數(shù)，則攪拌軸直徑估算考慮到鍵槽和腐蝕取裕量，取攪拌器支撐尺寸圖3 攪拌軸結(jié)構(gòu)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)軸的懸臂、軸徑和兩軸承間距應(yīng)滿足系列關(guān)系：，根據(jù)，所以,則取取，所以由于攪拌軸較長，故在底部增加一個(gè)底軸承。4.2攪拌器選型及分布攪拌器基本尺寸設(shè)計(jì)由于漿徑，所以采用兩葉可拆的圓盤式渦輪，根據(jù)直葉圓盤渦輪式攪拌器，槳徑：槳長：槳寬則，圓盤直徑一般取漿徑,

13、所以圓盤直徑為保持一定的剛性及支持周邊的槳葉，取圓盤厚度為攪拌器結(jié)構(gòu)圖4 直葉圓盤攪拌器結(jié)構(gòu)4.3擋板設(shè)置由于釜內(nèi)物質(zhì)粘度不大，選擇把擋板裝在壁上，擋板類型選擇型，擋板數(shù)量，擋板材料選取材料。擋板寬度，取擋板與筒體壁的縫隙擋板高度應(yīng)由罐底起至設(shè)計(jì)液面高度為止，由，取整得擋板高度五、傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)攪拌釜的傳動(dòng)裝置一般包括：電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、機(jī)架及傳動(dòng)軸。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器將轉(zhuǎn)速降低，再通過聯(lián)軸器帶動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)傳動(dòng)裝置連同機(jī)架及軸封裝置都安裝在底座上。圖55.1 電動(dòng)機(jī)的選擇表4電動(dòng)機(jī)用帶傳動(dòng)，由上表選擇傳動(dòng)系統(tǒng)的效率電動(dòng)機(jī)功率：公式中：為電機(jī)功率，；為攪拌所需的軸功率

14、，；為軸封摩擦損失功率,一般為的1%，；為傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，取攪拌所需要的軸功率軸封摩擦損失功率電動(dòng)機(jī)功率:由上表得選擇電動(dòng)機(jī)型號為：即：電動(dòng)機(jī)按型安裝，功率為，電機(jī)同步轉(zhuǎn)速，滿載轉(zhuǎn)速安裝型式示意圖中心高度（）表5 電動(dòng)機(jī)安裝代號圖6 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)單位：表6 電動(dòng)機(jī)安裝及外形尺寸5.2減速機(jī)選型根據(jù)電機(jī)的功率，攪拌轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，所以選擇帶傳動(dòng)減速器帶減速器的特點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價(jià)格低廉，能防止過載，噪音小。但不適用于防爆場合。傳動(dòng)帶按照截面形狀可分為：平帶、形帶（又稱三角帶）、圓形帶等類型。普通V形帶的工作面是兩側(cè)面，與平帶相比，由于截面的楔形效應(yīng)，其摩擦力較大，所以能傳遞較大的功率。普通

15、形帶無接頭，傳動(dòng)平穩(wěn)，應(yīng)用最廣泛。由于設(shè)計(jì)的電動(dòng)功率小于，傳動(dòng)比，故本設(shè)計(jì)采用普通形帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)和計(jì)算主要內(nèi)容：帶的選型、根數(shù)、長度、帶輪直徑、中心距及帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸等。帶設(shè)計(jì)圖7 帶傳動(dòng)組成傳動(dòng)額定功率：（電動(dòng)機(jī)）小皮帶輪轉(zhuǎn)速：大皮帶輪轉(zhuǎn)速：工況系數(shù)選擇表7根據(jù)上表，由于是液體攪拌機(jī)，生產(chǎn)時(shí)工作時(shí)長大于，載荷幾乎無變動(dòng)，所以工況系數(shù)選擇設(shè)計(jì)功率：帶型號選擇表8根據(jù)上表，由設(shè)計(jì)功率和小帶輪轉(zhuǎn)速?zèng)Q定選擇B型速度比：小皮帶輪計(jì)算直徑由表初選，驗(yàn)算帶速:所以不符合要求，應(yīng)重新選帶選帶驗(yàn)算帶速：通常V型帶的帶速，所以符合要求滑動(dòng)率：對于V形帶，本設(shè)計(jì)選取大皮帶輪計(jì)算直徑：圓整取初定中心距：因?yàn)椋?/p>

16、經(jīng)計(jì)算初定帶的基準(zhǔn)長度：查手冊，圓整后取初定中心距：安裝V帶時(shí)所需要的最小中心距和最大中心距計(jì)算小皮帶輪包角：，符合要求單根V帶額定功率：查手冊得，5.2.1.17 時(shí)，單根V帶額定功率增量：查手冊得，包角修正系數(shù)查手冊得，包角修正系數(shù)帶長修正系數(shù)：查手冊得，帶長修正系數(shù)V帶根數(shù)：取整得，所以符合要求5.3聯(lián)軸器選型選擇聯(lián)軸器時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面：載荷的大小及性質(zhì)，軸轉(zhuǎn)速的高低，兩軸相對位移的大小及性質(zhì)，工作環(huán)境，裝拆、調(diào)整維護(hù)要求及價(jià)格等。對載荷平穩(wěn)的低速軸，如兩軸對中精確，軸本身剛度較好時(shí)，可選用剛性聯(lián)軸器。本設(shè)計(jì)根據(jù)要求選擇立式夾殼聯(lián)軸器圖8 立式夾殼聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖由于攪拌軸的軸徑，所以

17、選擇軸徑為的聯(lián)軸器，手冊可得所選聯(lián)軸器和聯(lián)軸節(jié)主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)：單位：軸徑501813562429019024836螺栓個(gè)數(shù)直徑長度最大扭矩（N·m）94570100160.66M1255530表9 聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)尺寸驗(yàn)算聯(lián)軸器的扭矩：查手冊得,工況系數(shù)對聯(lián)軸器計(jì)算名義扭矩：確定計(jì)算扭矩：符合要求5.4密封裝置選型密封裝置有填料函密封和機(jī)械密封，一般采用機(jī)械密封。機(jī)械密封分為平衡型和非平衡型兩大類，常用的機(jī)械密封裝置已有標(biāo)準(zhǔn)系列，可根據(jù)軸徑等要求直接選用。軸封是攪拌軸與機(jī)架間的密封裝置，本設(shè)計(jì)選擇機(jī)械密封。機(jī)械密封的密封性能良好，摩擦功率損失小，對軸的磨損輕微，工作狀態(tài)穩(wěn)定，維修周期長，

18、能滿足多種特殊工藝條件的需要。選擇軸徑為的202型標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封圖9 202型標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封結(jié)構(gòu) 單位：攪拌軸軸徑50502602251881804.5201001608-1816表10 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)尺寸5.5機(jī)架選型機(jī)架是安放加速器用的，它與減速器底座尺寸相匹配。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架有無支點(diǎn)機(jī)架、單支點(diǎn)機(jī)架和雙支點(diǎn)機(jī)架。本設(shè)計(jì)中選用的V帶減速器直徑較小的齒輪連接在傳動(dòng)機(jī)軸上，較大的選用單點(diǎn)無支點(diǎn)機(jī)架。由于罐體封頭為橢圓型，選擇型底面螺孔布置。由于聯(lián)軸器的，所選擇得機(jī)架的內(nèi)徑應(yīng)大于，考慮到空間和成本，選擇公稱直徑為的WJ型機(jī)架。圖10 WJ型無支點(diǎn)機(jī)架單位：表11 機(jī)架尺寸5.6安裝底蓋安裝底蓋采用螺栓等緊固

19、件，上與機(jī)架相連，下與凸緣法蘭連接，是整個(gè)攪拌傳動(dòng)裝置與容器連接的主要連接件。安裝底蓋的公稱直徑與機(jī)架公稱直徑相同，機(jī)架公稱直徑，所以安裝底蓋公稱直徑圖11 RS和LRS型安裝底蓋單位：表12 安裝底蓋尺寸5.7凸緣法蘭選型型突面凸緣法蘭較型凹面凸緣法蘭與安裝底盤能更緊密的結(jié)合，更合理的配合，所以本設(shè)計(jì)選擇型突面凸緣法蘭。安裝底蓋公稱直徑，所以對應(yīng)的型突面凸緣法蘭的公稱直徑也為。圖12 R型突面凸緣法蘭結(jié)構(gòu)表13 凸緣法蘭尺寸5.8罐體上接管口進(jìn)料口接管伸入設(shè)備內(nèi)部并制成斜口可避免物料沿罐體內(nèi)壁流動(dòng)，減少料液對壁面的磨損和腐蝕。本設(shè)計(jì)選用如圖所示進(jìn)料管結(jié)構(gòu)，進(jìn)料管插入液面 ，以減少?zèng)_擊液面而產(chǎn)

20、生泡沫，管上部液面以上分開小孔，以防料液虹吸。出料管有上出料（壓料管）和下出料兩種，當(dāng)罐體壁溫度與夾套壁溫度相等時(shí)采用如圖所示出料管結(jié)構(gòu)進(jìn)料口出料口圖13 接管圖儀表的接管和罐體的安裝都用插入式，處于常低壓條件下采用單面或雙面角焊接，否則采用開坡口的單面或雙面焊。溫度計(jì)應(yīng)深入料液中，由于受到料液的沖擊，常采用多層套管加強(qiáng)保護(hù)。5.9人孔選型罐體直徑大于可開設(shè)人孔，若直徑較小則應(yīng)開設(shè)手孔。因?yàn)樵O(shè)備的直徑大于，所以選擇開設(shè)人孔。又圓形人孔制造比較方便，所以選擇圓形人孔。設(shè)計(jì)技術(shù)要求人孔直徑，滿足容器直徑的要求，但因手冊建議括號中公稱直徑盡量不采用，所以改選直徑為人孔，同時(shí)，也滿足。公稱壓力，公稱直

21、徑，型蓋軸耳，采用型密封面，其中墊片采用石棉橡膠板墊的回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔圖14 回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔結(jié)構(gòu)圖單位：mm表14 人孔尺寸表5.10接管法蘭據(jù)手冊法蘭選用突面板式平焊鋼制管法蘭圖15 突面板式平焊鋼制管法蘭結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書結(jié)合手冊上突面板式平焊鋼制管法蘭理論尺寸對實(shí)際設(shè)計(jì)接管尺寸進(jìn)行合理調(diào)整得到：單位：出料口冷凝液出口蒸汽進(jìn)口溫度計(jì)插口視鏡進(jìn)料口人孔壓縮空氣入口表15單位：表16 接管法蘭尺寸5.11支座設(shè)計(jì)和計(jì)算支座選型最常用的支座為耳式支座，分為型和型兩種。當(dāng)設(shè)備需要保溫或直接支承在樓板上時(shí)，選型，故本設(shè)計(jì)選型。圖16 A型耳式支座結(jié)構(gòu)計(jì)算總載荷料液總重量設(shè)備總重量查手冊

22、得：厚度為的筒體1米高筒節(jié)鋼板理論質(zhì)量，筒高重力加速度，所以筒體重量：查手冊得：直徑為且厚度為，曲邊高度，直邊高度的橢圓形封頭質(zhì)量，所以封頭重量：所以，罐體重量：夾套高度，厚度,夾套外徑，鋼的密度，冷凝水密度所以夾套重量：冷凝水重量其余部件的重量較小，可以忽略不計(jì)，所以設(shè)計(jì)的機(jī)械攪拌發(fā)酵罐設(shè)備總重量:加滿料液后發(fā)酵罐的總重量：支座選型每臺(tái)攪拌罐常用4個(gè)支座，但作承重計(jì)算時(shí)，考慮到安裝誤差造成的受力情況變壞，應(yīng)按兩個(gè)支座計(jì)算。如果不考慮動(dòng)載荷，支座承受的總重量為設(shè)備的總重量及工作介質(zhì)及冷卻介質(zhì)的總重量之和。按兩個(gè)支座計(jì)算允許載荷：所選支座的允許載荷應(yīng)大于計(jì)算允許載荷，所以選擇允許載荷為的支座單位

23、：表17型耳式支座主要尺寸六、其他裝置選型設(shè)計(jì)6.1視鏡選型設(shè)計(jì) 視鏡主要用來觀察攪拌罐內(nèi)物料混合情況，也可作液面指示鏡。根據(jù)HG/T 21575-94選擇帶燈有頸視鏡尺寸圖17 帶燈有頸視鏡結(jié)構(gòu)表18 帶燈有頸視鏡尺寸6.2消泡裝置選型設(shè)計(jì)常用的機(jī)械消泡裝置分為罐內(nèi)消泡裝置和罐外消泡裝置。本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)攪拌發(fā)酵罐選用罐內(nèi)消泡裝置。最簡單的是在攪拌軸上加上一個(gè)消泡漿，通過轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的剪切力打碎泡沫，也有利用泡沫旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力破泡的形式。裝置結(jié)構(gòu)主要有耙式，旋轉(zhuǎn)圓板式，沖擊反射式等。常用消泡裝置介紹：（1） 耙式消泡槳，固定在攪拌軸上，安裝在液面略上部位，隨攪拌軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，利用耙齒將泡沫打碎，消泡效果有限，輔助消泡，與消泡劑配合使用。（2） 旋轉(zhuǎn)圓板式消泡裝置，在發(fā)酵罐內(nèi)的氣相中，與發(fā)酵液面保持平行。圓板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)將槽內(nèi)發(fā)酵液注入圓板的中央，通過離心力將破碎成微小泡沫散向槽壁，達(dá)到