发酵罐的选择与计算
4.1.2.1发酵罐个数的确定
年产1000吨琥珀酸,全年的生产天数为330天，则每天产1000/330=3.03吨，需要发酵液的体积为：
28*3.03=84.84(m^3)
发酵罐的填充系数φ=70%；则每天总共有发酵罐的体积为V 0
）（3m 2.1217.0/84.847.0/V 0==
发酵周期为48小时，生产周期为80小时
发酵罐个数的确定：现选取公称体积为100m 3的发酵罐，总体积为118m 3
（个））（）（总67.324*7.0*110/80*84.8424*V /V N 01===φτ
取公称体积100m 3 发酵罐4个，其中1个留作备用。
实际产量验算：
年）（吨/1059.09330/3.54%71%21.57.0110=?????
富裕量
%91.51000
10001059=- 能够满足生产需要。
4.1.2.2主要尺寸的计算
公称容积，是指罐的圆柱部分和底封头容积之和。并圆整为整数：上封头因无法装液，一般不计入容积。
罐的全容积，是指罐的圆柱部分和两封头容积之和。
1 罐径与罐体高度
现在按公称容积100m3，全罐的体积为：118m3，取高径比为H ：D=2，封头与圆柱罐体的焊接处的直边高度不纳入体积，则：
3m 118V 2V =+=封全筒V
根据圆柱体体积与椭圆的体积计算公式有： ()
3221182414314V m D D H D =????+??=ππ全 ()
332118242785.0m D D D V =+??=π全
解方程得： ()
333118242m D D =+ππ
()m D 1.413
241183=??=π 直径计算出来后，应将其值圆整到接近的公称直径系数
[12]，查吴思方的《生物工程工厂设计概论》2007年版，附表25（281）通用式发酵罐系列尺寸表，则D
取4.0m ,
H=2D=2×4.0＝8.0(m) 查阅文献，当公称直径D 为4.0m 时，标准椭圆封头的曲面高度H 为D/4，即1.0m ，焊接处的直边高度h 为0.05
则总深度为：
）（m 05.105.00.1h H =+=+
封头容积 ：
V 封）（封33m 38.80.424V =?=
π 圆柱部分容积： ）
（筒32m 53.1000.420.44V =???=π 两者之和为全容积全
V ' 3m 118V 2V =+=封全筒V
全全
V V ≈'
则设计的发酵罐其尺寸符合要求，能够满足生产工艺的需要。
2 搅拌器的设计
由于琥珀酸发酵过程有中间补料操作，对混合要求较高，因此采用六弯叶涡轮搅拌器。六弯叶涡轮式搅拌器已标准化，称为标准型搅拌器；搅动液体的循环量大，搅拌功率消耗也大，根据搅拌器型式及主要参数HG/T2123-1991标准，知100m 3发酵罐采用6-6-6弯叶式搅拌叶，搅拌器：六弯叶涡轮搅拌
器,D i :d i :L:B=20:15:5:4，搅拌器直径：D i =D/3
搅拌器直径：D i =)(33.1343m D ==
（取1.4m ）
叶宽：B=8.24.12.0D 2.0=?=?i
弧长：)(525.04.1375.0375.0m D l i =?==
底距4.10.1==i D C
盘径)(05.14.175.075.0m D d i i =?==
叶距Y=D=1.4(m)
叶弦长L=0.25D i =0.25×1.4=0.35(m)
弯叶板厚δ=14(mm)
相邻搅拌叶轮间距S=2D i =2.8(m)
取两档搅拌，转速可以50立方米罐的现有数据比例求得，已有数据：搅拌直径D 11.05m,转速N 1110r/min,以P 0/V 为基准求得 min)/(90)4.105.1(110)(
3/23/22112r D D N N === 3 搅拌功率的计算
琥珀酸的发酵液为低浓度醪液，可视为牛顿液体，依据化工工艺设计手册用修正的迈凯尔公式求得。
设计参数：醪液密度ρ=1050kg/m 3
醪液粘度μ=1.3×10-3N ·s/m 2 搅拌器直径D=14m
搅拌器转速N=90/60=1.5(r/s)
I 计算Re
4632101037.210
3.110505.1
4.1Re >?=???==-μρ
N D m 可见把L-精氨酸发酵液视为牛顿液体是正确的，为湍流，则搅拌功率准数Np=4.7 II 由Np 可以算出不通气时发酵罐搅拌轴功率P 0：
)(6.89)(9.89577
10504.15.17.453530kw w D N N P p ==???==ρ 因为搅拌轴有两档搅拌叶，所以搅拌轴总功率P 为2P 0=179.2（kw)
ш 电动机的功率
采用三角带传动η1=0.92；滚动轴承η2=0.99，滑动轴承η3=0.98；端面密封增加功率为1%[7]；代入公式数值得
)(39.10101.198
.099.092.06.8901.1321kw P P g =???=?=ηηη电 查手册选取电机110kw 一台。
4.1.2.3设备材料的选择
考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料和封头材料，封头结构、与罐体连接方式.琥珀酸发酵是在pH7.0中性环境中进行的，对罐体不会有太大腐蚀，所以罐体和封头都使用A3钢为材料，以降低费用，封头设计为标准椭圆封头，因D>500mm ，所以采用双面缝焊接的方式与罐体连接。
I 发酵罐壁厚
计算法确定发酵罐的壁厚S 1
()）（内cm C P
2PD S 1+-=?σ 式中，P ——设计压力，取最高工作压力的1.05倍，P=0.4Mpa D 内——发酵罐内径，D=4000mm
[σ]——A3钢的许用应力，【σ】=127Mpa
φ焊缝系数，其范围为：0.5至1，现取φ=0.9
C ——壁厚附加量，C=C 1+C 2+C 3
C 1——钢板负偏差，取C 1=0.8mm
C 2——为腐蚀欲量，取C 2=2mm
C 3——加工减薄量，取C 3=0，代入上式得
C=C 1+C 2+C 3=0.8+2+0=2.8mm=0.28cm
S1=(0.4*400/(2*127*0.9-0.4))+0.28=1.18cm=1.18mm 选用12mm 厚A 3钢板制作，查《生物工程工厂设计概论》附录表17知，直径5000mm ，厚度12mm ，高10m ，每米高重约为：1186kg ，则G 筒=1186×8=9488(kg)。
II 封头壁厚计算：标准椭圆封头的厚度计算公式如下：
[]）（cm C P
2PD S 2+-=?σ 式中，P=0.4Mpa ，D=5000mm ，[σ]=127Mpa ，C 1=0.08cm ，C 2=0.2cm ，C 3=0.1cm
C=C 1+C 2+C 3=0.38cm
代入上式，得
S2=(0.4*400/(2*127*0.9-0.4))+0.38=1.28cm=12.8mm
查附表18圆整为S 2=14mm ，则查《生物工程工厂设计概论》附录表18， G 封=1970(kg)则，两封头总重高：2×1970=3940(kg)。
III 人孔、档板、视镜和支座选择
人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。
本次设计只设置了1个人孔，标准号为： 人孔RF Ⅱ（R ·G ）450-0.6 HG21522-1995， 公称直径450，开在顶封头上，位于左边轴线离中心轴750mm 处。
为增强发酵醪液湍动，通常设4到6块档板，本设计取4块，按全档 板的要求设计，则应该满足
5.0=??
? ??D b n 式中： n ——档板的数目
b ——档板的宽度，mm
D ——发酵罐的直径，mm
则有：
4*(b/4000)=0.5则b=500mm
档板自罐底至设计的液面高度为止，与罐壁的空隙为D/8≈0.500m 。
视镜用于观察发酵罐内部的情况。本次设计只设置了2视镜，直径为DN80，开 在顶封头上，位于前后轴线离中心轴750mm 处，标记为视镜Ⅱ PN1.0 DN80 HGJ501-86-17。
支座选择型：对于100m 3以上的发酵罐，应该根据设备的估计总重量，选用合适的支座。
100m 3发酵罐总重估算：
1、圆筒重G 筒=9488(kg)
2、两封头重G 封=3940(kg)
3、最大装液量：G 液=118000(kg)
4、电机及附属设备重
G 附=2000(kg) 则总量为：G 筒+G 封+G 液+G 附=133(t)
由于设备的总重比较大，所以选用裙式支座
定压罐的选型
热力系统中（锅炉、空调、热泵、热水器等）AQUASYSTEM 膨胀罐的选型 V = 21111P P e C ++- ? C = 系统中水总容量（包括锅炉、管道、散热器等） e = 水的热膨胀系数（系统冷却时水温和锅炉运行时的最高水温的水膨胀率之差，见下表），标准设备中e=0.0359（90℃） P1=膨胀罐的预充压力 P2=系统运行的最高压力（即系统中安全阀的起跳压力） V = 膨胀罐的体积 例如: 系统水总容积为400L 的锅炉,安全阀起跳压力为3bar.应该选用多大体积的膨胀罐 V = 2 11 11P P e C ++- ? = 315.1110359.0400++-? = 38.3L 按选大不选小原则，最接近的是50L 的膨胀罐，即该系统需选用V A V50 经验公式： 空调、热泵系统： 5P 以下机用2L ，即VR2 5-10P 机用5L ，即VR5 10-18P 机用8L ，即VR8 1P （匹）= 2.5KW 锅炉、热水器系统： 功率为1000Kcal/h 的锅炉或热水器，其系统水总容积为10-20L 1Kcal/h （大卡/小时）= 1.163W
定压系统中（变频供水、恒压供水等）AQUASYSTEM 膨胀罐的选型 为避免水泵频繁启动，膨胀罐的调节容积应满足一定时间的水泵流量（L/min ），计算公式如下：V = K ×Amax × ) 1(min)max () 1min ()1max (+?-+?+Ppre P P P P K = 水泵的工作系数，随水泵功率不同而变化，具体见下表： Amax = 水泵的最大流量（L/min ） Pmax = 水泵的最高工作压力（水泵停机时系统的压力） Pmin = 水泵的最低工作压力（水泵启动时系统的压力） Ppre = 气压罐的预充压力 V = 气压罐的体积 其中1HP （马力）= 0.735KW 例如： 一恒压供水设备水泵功率为4HP ，水泵最大流量为120L/min,系统压力低于2.2bar 时水泵自动启动，系统压力达到7bar 时，水泵自动停机，气压罐预充压力为2bar ，该系统要选用多大的气压罐？ 由上表可知：水泵功率为4HP 时，K=0.375 V = K ×Amax × ) 1(min)max () 1min ()1max (+?-+?+Ppre P P P P = 0.375×120× ) 12()2.27() 12.2()17(+?-+?+= 80L 正好气压罐型号里面有80L 的，所以直接选用V A V80即可。 以上是定压罐的计算与选型！ 定压罐的性质与结构：主要由罐体、法兰盘、气囊、针阀以及罐体与气囊之间预充的氮气组成。罐体一般为碳钢材质，外面是防锈烤漆层；气囊为EPDM 环保橡胶；气囊与罐体之间的预充气体出厂时已充好，无须自己加气。 罐体为密闭装置，气水不相接触，能保证水质不被外界污染。 P （HP ） 1-2 2-4 5-8 9-12 ＞12 K 0.25 0.375 0.625 0.875 1
发酵罐的选择与计算
4.1.2.1发酵罐个数的确定 年产1000吨琥珀酸,全年的生产天数为330天，则每天产1000/330=3.03吨，需要发酵液的体积为： 28*3.03=84.84(m^3) 发酵罐的填充系数φ=70%；则每天总共有发酵罐的体积为V 0 ）（3m 2.1217.0/84.847.0/V 0== 发酵周期为48小时，生产周期为80小时 发酵罐个数的确定：现选取公称体积为100m 3的发酵罐，总体积为118m 3 （个））（）（总67.324*7.0*110/80*84.8424*V /V N 01===φτ 取公称体积100m 3 发酵罐4个，其中1个留作备用。 实际产量验算： 年）（吨/1059.09330/3.54%71%21.57.0110=????? 富裕量 %91.51000 10001059=- 能够满足生产需要。 4.1.2.2主要尺寸的计算 公称容积，是指罐的圆柱部分和底封头容积之和。并圆整为整数：上封头因无法装液，一般不计入容积。 罐的全容积，是指罐的圆柱部分和两封头容积之和。 1 罐径与罐体高度 现在按公称容积100m3，全罐的体积为：118m3，取高径比为H ：D=2，封头与圆柱罐体的焊接处的直边高度不纳入体积，则： 3m 118V 2V =+=封全筒V 根据圆柱体体积与椭圆的体积计算公式有： () 3221182414314V m D D H D =????+??=ππ全 () 332118242785.0m D D D V =+??=π全
解方程得： () 333118242m D D =+ππ ()m D 1.413 241183=??=π 直径计算出来后，应将其值圆整到接近的公称直径系数 [12]，查吴思方的《生物工程工厂设计概论》2007年版，附表25（281）通用式发酵罐系列尺寸表，则D 取4.0m , H=2D=2×4.0＝8.0(m) 查阅文献，当公称直径D 为4.0m 时，标准椭圆封头的曲面高度H 为D/4，即1.0m ，焊接处的直边高度h 为0.05 则总深度为： ）（m 05.105.00.1h H =+=+ 封头容积 ： V 封）（封33m 38.80.424V =?= π 圆柱部分容积： ） （筒32m 53.1000.420.44V =???=π 两者之和为全容积全 V ' 3m 118V 2V =+=封全筒V 全全 V V ≈' 则设计的发酵罐其尺寸符合要求，能够满足生产工艺的需要。 2 搅拌器的设计 由于琥珀酸发酵过程有中间补料操作，对混合要求较高，因此采用六弯叶涡轮搅拌器。六弯叶涡轮式搅拌器已标准化，称为标准型搅拌器；搅动液体的循环量大，搅拌功率消耗也大，根据搅拌器型式及主要参数HG/T2123-1991标准，知100m 3发酵罐采用6-6-6弯叶式搅拌叶，搅拌器：六弯叶涡轮搅拌 器,D i :d i :L:B=20:15:5:4，搅拌器直径：D i =D/3 搅拌器直径：D i =)(33.1343m D == （取1.4m ） 叶宽：B=8.24.12.0D 2.0=?=?i 弧长：)(525.04.1375.0375.0m D l i =?==
管径计算公式
流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量。用容积表示流量单位是L/s或 （`m^3`/h）；用重量表示流量单位是kg/s或t/h。 流体在管道内流动时，在一定时间内所流过的距离为流速，流速一般指流体的平均流速，单位为 m/s。 流量与管道断面及流速成正比，三者之间关系： `Q = (∏D^2)/ 4 ·v ·3600 `(`m^3` / h ) 式中Q —流量（`m ^3` / h 或t / h ）； D —管道内径（m）； V —流体平均速度（m / s）。 根据上式，当流速一定时，其流量与管径的平方成正比，在施工中遇到管径替代时，应进行计算后方 可代用。例如用二根DN50的管代替一根DN100的管是不允许的，从公式得知DN100的管道流量是DN50管 道流量的4倍，因此必须用4根DN50的管才能代用DN100的管。 给水管道经济流速 影响给水管道经济流速的因素很多，精确计算非常复杂。 对于单独的压力输水管道，经济管径公式： D=（fQ^3)^[1/(a+m)]
式中：f——经济因素，与电费、管道造价、投资偿还期、管道水头损失计算公式等多项因素有关的系数；Q——管道输水流量；a——管道造价公式中的指数；m——管道水头损失计算公式中的指数。 为简化计算，取f=1，a=1.8，m=5.3，则经济管径公式可简化为：D=Q^0.42 例：管道流量 22 L/S，求经济管径为多少？ 解：Q=22 L/S=0.022m^3/s 经济管径D=Q^0.42=0.022^0.42=0.201m，所以经济管径可取200mm。 水头损失 没有“压力与流速的计算公式 管道的水力计算包括长管水力计算和短管水力计算。区别是后者在计算时忽略了局部水头损失，只考虑沿程水头损失。（水头损失可以理解为固体相对运动的摩擦力） 以常用的长管自由出流为例，则计算公式为 H=(v^2*L)/(C^2*R), 其中H为水头，可以由压力换算， L是管的长度， v是管道出流的流速， R是水力半径R=管道断面面积/内壁周长=r/2， C是谢才系数C=R^(1/6)/n，
定压补水系统的设计计算含实例说明
定压补水系统的设计计算<含实例说明> 空调冷水膨胀、补水、软化设备选择计算： 已知条件：建筑面积：90000 m2，冷水水温：7.0/12.0℃， （一）空调系统： 风机盘管加新风系统为主，系统最高点70+11.0(地下)=81m， 采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压。 1. 空调系统水容量Vc = 0.7～1.30（L/m2）（外线长时取大值）：1.30 *90000/1000=117 m3 2. 空调系统膨胀量Vp =a*⊿t*Vc：0.0005*15*117=0.88 m3 (冷水系统) 3. 补水泵选择计算 系统定压点最低压力：81+0.5=81.5(m)=815(kPa) (水温≤60℃的系统，应使系统最高点的压力高于大气压力5kPa以上) 补水泵扬程：≥815+50=865(kPa) (应保证补水压力比系统补水点压力高30-50kPa，补水泵进出水管较长时,应计算管道阻力) 补水泵总流量：≥117*0.05=5.85(m3/h)=1.8(L/s) (系统水容的5-10%) 选型：选用2台流量为1.8 L/s，扬程为90m(900 kPa)的水泵,平时一用一备，初期上水和事故补水时2台水泵同时运行。水泵电功率:11Kw。 4. 气压罐选择计算 1）调节容积Vt应不小于3min补水泵流量采用定频泵Vt≥5.8m3/h*3/60h=0.29m3=290 L 2）系统最大膨胀量：Vp=0.88 m3 此水回收至补水箱 3）气压罐压力的确定： 安全阀打开压力:P4=1600(kPa)(系统最高工作压力1200kPa) 电磁阀打开压力:P3=0.9*P4=1440(kPa) 启泵压力:（大于系统最高点0.5m）P1= 865kPa 停泵压力(电磁阀关闭压力): P2=0.9*1440=1296kPa 压力比αt= (P1+100)/( P2+100)=0.69，满足规定。 4）气压罐最小总容积Vmin=βVt/(1-αt)=1.05*290/(1-0.69)=982 L 5）选择SQL1000*1.6隔膜式立式气压罐，罐直径1000mm，承压1.6Mpa，高 2700mm，实际总容积VZ=1440 (L) 5.空调补水软化设备 自动软化水设备（双阀双罐单盐箱）软水出水能力:(双柱)0.03Vc=0.03*117=3.5m3/h 租户24小时冷却膨胀、补水设备选择计算： 已知条件：建筑面积：90000 m2，冷却水温：32/37.0℃， 系统最高点70+11.0(地下)=81m， 采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压。 1. 空调系统水容量45m3
发酵罐的结构系统及使用
发酵罐的结构系统及使用.txt28 生活是一位睿智的长者，生活是一位博学的老师，它常常春风化雨，润物无声地为我们指点迷津，给我们人生的启迪。不要吝惜自己的爱，敞开自己的胸怀，多多给予，你会发现，你也已经沐浴在了爱河里。实验十五发酵罐的结构系统及使用方法一、实验目的： 1 ．了解发酵罐（气升式、搅拌式）的几大系统组成，即空气系统、蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。2．掌握发酵罐空消的具体方法及步骤3．掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤4．掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理： 1．蒸汽系统：三路进汽——空气管路、补料管路、罐体） 2．温度系统： （1）夹套升温：蒸汽通入夹套。 （2）夹套降温：冷水通入夹套，下进水，上出水。 （3）发酵过程自动控温系统：热电偶控温，马达循环，只能加热，发酵设定温度低于室温时，由夹套进冷水降温。 3．空气系统： 取气口T空压机：往复式油泵获得高脉冲的压缩空气 粗过滤器：由沙布包裹棉花压实成块状叠加制得，作用是去除部分细菌及大部分灰尘 （贮气罐）：空压机压缩使气体温度升高，经贮气使气体保温杀菌；压缩空气中有油污、水滴，且压力不稳，有一定的脉冲作用，会冲翻后面的过滤介质，贮气后可使油滴重力沉降，减小脉冲。 冷却塔）：有降温并稳定作用，同时经旋风分离器进行气液分离 （丝网分离器）：通过附着作用，逐步累积沉降而分离5 微米以上的微粒其作用介质为铜丝网 （加温器）：对压缩空气升温，除湿，使湿度达50%-60% 总过滤器：纱布包裹棉花加活性炭颗粒，逐层压紧而成。 分过滤器：平板式纤维，中间为玻璃纤维或丝棉，下面放水阀应适时打开放出油、水，再用压缩空气控干。
生活给水定压罐容积的计算方法
生活给水定压罐容积的计算方法
稳压罐各种容积计算 默认分类2009-12-29 08:16:52 阅读164 评论0 字号：大中小订阅 气压给水设备的设计： 1. 气压罐总容积： VZ=βVω/（1-α）=1.1×045/（1-0.75）=1.98m3 式中：VZ——气压罐总容积（m3）； α——压缩空气充装比，取α=0.75；
β——容积附加系数，取β=1.1 2. 气压水罐非调节水容积： △Vω=（1-1/β）VZ =（1-1/1.1）×1.98=0.18m3 3. 气压水罐空气部分容积： Vk=αVZ/β =0.75×1.98/1.1=1.35m3 4. 立式气压水罐设计水位的计算 设计最高水位： hmax=（1-α/β）H=（1-0.75/1.1）×1.75=0.557m 式中：H——立式气压罐总高度（m）； 设计最低水位： hmin=（1-1/β）H =（1-1/1.1）×1.75=0.159m；
5. 设计最小工作压力和设计最大工作压力的计算： 为保证消防供水安全可靠，气压罐设计最小工作压力，应满足最不利点灭火设备或用水设备的水压要求： Pmin=HC+∑hω+HZ 式中：Pmin——气压罐设计最小工作压力（MPa）； HC——最不利点灭火设备或用水设备所需的水压（MPa）； ∑hω——最不利管路的沿程和局部水头损失（MPa）； HZ——最不利点灭火设备或用水设备与气压给水设备最低水位间的静水压（MPa）； （1）消火栓系统： Pmin=HC+∑hω+HZ=0.50MPa P max=Pmin/α=0.50/0.75=0.667MPa （2）自动喷洒系统：
最新通用式发酵罐的设计与计算
一、通用式发酵罐的尺寸及容积计算 1. 发酵罐的尺寸比例 不同容积大小的发酵罐，几何尺寸比例在设计时已经规范化，具体设计时可根据发酵种类、厂房等条件做适当调整。通用式发酵罐的主要几何尺寸如下图。 （1）高径比：H 0︰D ＝(1.7~4)︰1。 （2）搅拌器直径：D i ＝3 1D 。 （3）相邻两组搅拌器的间距：S ＝3D i 。 （4）下搅拌器与罐底距离：C ＝（0.8~1.0）D i 。 （5）挡板宽度：W ＝0.1 D i ， 挡板与罐壁的距离：B ＝（ 81~51）W 。 （6）封头高度：h ＝h a ＋h b ， 式中，对于标准椭圆形封头，h a ＝4 1D 。 当封头公称直径≤2 m 时，h b ＝25 mm ；当封头 的公称直径＞2 m 时，h b ＝40 mm 。 （7）液柱高度：H L ＝H 0η＋h a ＋h b ， 式中，η为装料系数，一般情况下，装料高度取罐圆柱部分高度的0.7倍，极少泡沫的物料可达0.9倍，对于易产生泡沫的物料可取0.6倍。 2. 发酵罐容积的计算 圆柱部分容积V 1： 0214H D V π = 式中符号所代表含义见上图所示，下同。 椭圆形封头的容积V 2： )6 1(4642222D h D h D h D V b a b +=+=π π π 公称容积是指罐圆柱部分和底封头容积之和，其值为整数，一般不计入上封头的容积。其计算公式如下： )6 140221D h H D V V V b ++= +=（公π 罐的全容积V 0： )]6 1(2[4202210D h H D V V V b ++=+=π 如果填料高度为圆柱高度的η倍，那么液柱高度为： b a L h h H H ++=η0 装料容积V ： )6 1(40221D h H D V V V b ++= +=ηπη 装料系数η：
流量和管径、压力、流速之间关系计算公式
流量与管径、压力、流速的一般关系 一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。 流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。 其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。 水头损失计算Chezy 公式 这里： Q——断面水流量（m3/s） C——Chezy糙率系数（m1/2/s） A——断面面积（m2） R——水力半径（m） S——水力坡度（m/m） 根据需要也可以变换为其它表示方法: Darcy-Weisbach公式
由于 这里： h f——沿程水头损失（mm3/s） f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲） l——管道长度（m） d——管道内径（mm） v ——管道流速（m/s） g ——重力加速度（m/s2） 水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。 1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件 管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。输配水管
道水流流态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件，一般都以水流阻力特征区划分。 水流阻力特征区的判别方法，工程设计宜采用
发酵罐课程设计(吐血奉献)
食品发酵工程课程设计 班级：食品班 姓名： 学号：200 指导老师：
目录 1 设计任务书： (2) 2 设计概述与设计方案简介： (3) 2.1味精生产工艺概述 (3) 2.2 味精工厂发酵车间的物料衡算 (4) 2.21 工艺技术指标及基础数据 (4) 2.22 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (4) 2.3 机械搅拌通风发酵罐 (5) 2.31 通用型发酵的几何尺寸比例 (5) 2.32 罐体 (5) 2.33 搅拌器和挡板 (5) 2.34 消泡器 (6) 2.35 联轴器及轴承 (6) 2.36 变速装置 (6) 2.37 空气分布装置 (7) 2.38 轴封 (7) 2.4 气升式发酵罐 (7) 2.5 自吸式发酵罐 (7) 2.6 高位塔式生物反应器 (7) 3 工艺及主要设备、辅助设备的设计计算 (8) 3.1发酵罐 (8) 3.11发酵罐的选型 (8) 3.12生产能力、数量和容积的确定 (8) 3.13 主要尺寸的计算： (8) 3.14冷却面积的计算 (9) 3.2搅拌器计算 (10) 3.21搅拌轴功率的计算 (10) 3.3设备结构的工艺计算 (11) 3.4 设备材料的选择[10] (13) 3.5发酵罐壁厚的计算 (13) 3.6接管设计 (14) 3.7支座选择 (15) 4设计结果汇总表 (15) 5 设计评述 (15) 6 参考资料 (16) 致谢 (17)
1 设计任务书：食品发酵工程课程设计任务书 学生姓名班级指导教师 题目机械搅拌通风发酵罐的设计 设计基本参数 发酵罐体积：100m3生产能力：年产2万吨味精（99%） 原料：淀粉含量86%的工业淀粉 生产日：全年320天 操作条件：发酵时间：34~36h，发酵温度：32 ℃ 发酵冷却水：入口温度：20 ℃，出口温度：26℃ 设计要求及内容 1、设计方案简介； 对选定的工艺流程、主要设备的形式进行简要论述。 2、总物料衡算 3、发酵罐的主要尺寸计算 4、搅拌功率及搅拌转速的计算 5、冷却面积及冷却水用量计算 6、发酵罐壁厚计算 7、局部尺寸及辅助设备的确定 8、编写设计说明书 将设计所选定的工艺流程方案、主要步骤及计算结果汇集成工艺设计说明书。应采用简练、准确的文字图表，实事求是的介绍设计计算过程和结果。设计说明书要求在6000字以上，A4纸打印。 设计说明书内容： （1）封面（课程设计题目、学生班级、姓名、指导教师、时间） （2）目录 （3）设计任务书 （4）概述与设计方案简介 （5）工艺及设备设计计算 （6）辅助设备的计算及选型 （7）设计结果汇总表 （8）设计评述 （9）参考资料 （10）主要符号说明 （11）致谢 各阶段时间安排（以天为单位计算） 用一周时间集中进行 1.设计方案选定：0.5天 2.主要设备的设计计算：2天 3.辅助设备的选型：0.5天 4.编写设计说明书：2天
各种管道水头损失的简便计算公式
各种管道水头损失的简便计算公式 (879) 摘要：从计算水头损失的最根本公式出发，将各种管道的计算公式加以推导，得出了计算水头损失的简便公式，使得管道工程设计人员从繁琐的计算中解脱出来，提高了工作效率。 关键词：水头损失塑料管钢管铸铁管混凝土管钢筋混凝土管 在给水工程应用中经常要用到水头损失的计算公式，一般情况下计算水头损失都是从水力摩阻系数λ等基本参数出发，一步一步的代入计算。其实各个公式之间是有一定的联系的，有的参数在计算当中可以抵消。如果公式中只剩下流速、流量、管径这些基本参数，那么就会给计算者省去不少的麻烦。在此我们充分利用了各参数之间以及水头损失与水温的关系，将公式整理简化，供大家参考。 1、PVC-U、PE的水头损失计算 根据《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定，塑料管道沿程水头损失hf应按下式计算： （式1-1） 式中λ—水力摩阻系数； L—管段长度（m）； di—管道径（m）； v—平均流速（m/s）； g—重力加速度，9.81m/s2。 因考虑到在通常的流速条件下，常用热塑性塑料给水管PVC-U、PE管一般处于水力光滑区，管壁绝对当量粗糙度对结果的影响非常小或没有影响，故水力摩阻系数λ可按下式计算： （式1-2） 式中Re—雷诺数。 雷诺数Re应按下式计算：
（式1-3） 式中γ—水的运动粘滞度（m3/s），在不同温度时可按表1采用。 表1水在不同温度时的γ值（×10-6） 水温℃ 05101520253040 γ（m3/s）1.78 1.52 1.31 1.14 1.000.890.80 0.66 从前面的计算可知，若要计算水头损失，需将表1中的数据代入，并逐步计算，最少需要3个公式，计算较为繁琐。为将公式和计算简化，以减少工作量，特推导如下： 因具体工程水温的变化较大，水力计算常按照基准温度计算，然后根据具体情况，决定是否进行校正。冷水管的基准温度多选择10℃。 当水温为10℃时的γ=1.31×10-6 m3/s，代入式1-3 得（式1-4） 将式1-4代入式1-2 （式1-5） 再将式1-5代入式1-1
定压罐计算经验公式
暖通空调计算书 系统水容量Vc =建筑面积X 0.7?1.30 （L/m2 ）（建筑面积大选小值，建筑面积小选大值） 补水泵的选择：扬程比系统补水点压力高30-50kPa，补水泵进出水管较长时，应计算管道阻力, 流量是系统水容量的5%?10% （建筑面积大选小值，建筑面积小选大值） 气压罐的选择：调节容积Vt应不小于3min补水泵流量 气压罐最小总容积Vmin= 3 Vt/（1 - a t） Vt----调节容积 3----取值1.05 at--取值0.69-0.85 （建筑面积大选小值，建筑面积小选大值） 50 直接公式：Vmi n= 空调冷水膨胀、补水、软化设备选择计算 已知条件：建筑面积：90000 m 2冷水水温：7.0/12.0 C, （一）空调系统：风机盘管加新风系统为主，系统最高点70+11.0（地下）=81m , 采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压。 1. 空调系统水容量V c = 0.7?1.30 （L/m2）（外线长时取大值）：1.30 *90000/1000=117 m 2. 空调系统膨胀量V p =a* " t*V c: 0.0005*15*117=0.88 m 3（冷水系统） 3. 补水泵选择计算 系统定压点最低压力：81 +0.5=81.5（m）=815（kPa） （水温W60C的系统，应使系统最高点的压力高于大气压力5kPa以上） 补水泵扬程：为15+50=865 （kPa） （应保证补水压力比系统补水点压力高30-50kPa，补水泵进出水管较长时，应计算管道阻力）补水泵总流量：羽17*0.05=5.85（m 3/h）=1.6 （L/s）
发酵罐的设计
目录 第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征 (3) 一、概述 (3) 二、啤酒发酵罐的特点 (3) 三、露天圆锥发酵罐的结构 (4) 3.1罐体部分 (4) 3.2温度控制部分 (5) 3.3操作附件部分 (5) 3.4仪器与仪表部分 (5) 四、发酵罐发酵的动力学特征 (6) 第二章发酵罐的化工设计计算 (7) 一、发酵罐的容积确定 (7) 二、基础参数选择 (7) 三、D、H的确定 (7) 四、发酵罐的强度计算 (9) 4.1 罐体为内压容器的壁厚计算 (9) 五、锥体为外压容器的壁厚计算 (11) 六、锥形罐的强度校核 (13) 6.1内压校核 (13) 6.2外压实验 (14) 6.3刚度校核 (14)
第三章发酵罐热工设计计算 (14) 一、计算依据 (14) 二、总发酵热计算 (15) 第四章发酵罐附件的设计及选型 (19) 一、人孔 (19) 二、接管 (19) 三、支座 (20) 第五章发酵罐的技术特性和规范 (21) 一、技术特性 (21) 二、发酵罐规范表 (22) 参考文献 (24)
发酵罐设计实例 第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征 一、概述 啤酒是以大麦喝水为主要原料，大米、酒花和其他谷物为辅料经制麦、糖化、发酵酿制而成的一种含有二氧化碳、酒精和多种营养成分的饮料酒。我国是世界上用谷物原料酿酒历史最悠久的国家之一，但我国的啤酒工业迄今只有100余年的历史。改革开放以来，我国啤酒工业得到了很大的发展，生产大幅度增长，发展到现在距世界第二位。由于啤酒工业的飞速发展，陈旧的技术，设备将受到严重的挑战。为了扩大生产，减少投资保证质量，满足消费等各方面的需要，国际上啤酒发酵技术子啊原有传统技术的基础上有很大进展。尤其是采用设计多种形式的大容量发酵和储酒容器。这些大容器，不依靠室温调节温度，而是通过自身冷却来控制温度，具有较完善的自控设施，可以做到产品的均一性，从而降低劳动强度，提高劳动生产率。 就发酵罐的外形来分，主要有圆柱锥形底罐、圆柱蝶形罐、圆柱加斜底的朝日罐和球形罐等。 二、啤酒发酵罐的特点 1、单位占地面积的啤酒产量大；而且可以节约土建费用； 2、可以方便地排放酵母及其他沉淀物（相对朝日罐、通用罐、贮就罐而言）；
发酵罐的使用及其注意事项
一、准备 1、检查蒸汽管道、阀门、电机、电源、饮用水管是否有泄漏点或接通；如果有的管有泄漏点，及时更换乳胶管！ 2、检查发酵罐轴封、夹层、搅拌、视镜阀是否正常；出现异常则及时添加甘油（密封用）。 3、用自来水清洗洁净本机内壁；一般上午开机后清洗3-5次，直至流出的水清亮为止。 4、用蒸汽空消发酵罐设施及相关管道系统； 5、拧开投料口盖镙栓，启动饮用水泵电源按钮，按工艺要求加入饮用水和投入生产用原、辅物料，拧紧投料口盖镙栓； 6、关循环水进水阀，开排水阀，将夹层储水排干净； 7、检查机器各部份紧固件是否松动和齐全。乳胶塞子要及时更换新的，避免染菌造成不必要的麻烦！！ 补充：空消 在投料前，气路、料路、种子罐、发酵罐、碱罐、消泡罐必须用蒸汽进行灭菌，消除所有死角的杂菌，保证系统处于无菌状态。 1. 空气管路的空消 (1) 空气管路上有三级预过滤器，冷干机和除菌过滤器。预过滤器和冷干机不能用蒸汽灭菌，因此在空气管路通蒸汽前，必须将通向预过滤器的阀门关闭，使蒸汽通过减压阀、蒸汽过滤器然后进入除菌过滤器。 (2) 除菌过滤器的滤芯不能承受高温高压，因此，蒸汽减压阀必须调整在0.13Mpa，不得超过0.15MPa。 (3) 空消过程中，除菌过滤器下端的排气阀应微微开启，排除冷凝水。
(4) 空消时间应持续40分钟左右，当设备初次使用或长期不用后启动时，最好采用间歇空消，即第一次空消后，隔3～5小时再空消一次，以便消除芽孢。 (5) 经空消后的过滤器，应通气吹干，约20～30分钟，然后将气路阀门关闭。 2. 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐空消 (1) 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐是将蒸汽直接通入罐内进行空消。 (2) 空消时，应将罐上的接种口，排气阀，及料路阀门微微打开，使蒸汽通过这些阀门排出，同时保持罐压为0.13～0.15Mpa。 (3) 空消时间为30～40分钟，特殊情况下，可采用间歇空消。 (4) 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐空消前，应将夹套内的水放掉。 (5) 空消结束后，应将罐内冷凝水排掉，并将排空阀门打开，防止冷却后罐内产生负压、损坏设备。 (6) 空消时，溶氧、PH电极取出，可以延长其使用寿命。 二、开机 置设备状态标志为使用状态；启动搅拌控制键按钮。 三、使用 1 、空气分过滤器灭菌； 2 、关空气进气阀，开排气阀，待压力降为零； 3、开蒸汽进汽阀，排汽阀开1/4圈，压力升至0.2Mpa时，进入实罐灭菌；
管径计算公式
管径计算公式 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量。用容积表示流量单位是L/s或 （`m^3`/h）；用重量表示流量单位是kg/s或t/h。 流体在管道内流动时，在一定时间内所流过的距离为流速，流速一般指流体的平均流速，单位为 m/s。 流量与管道断面及流速成正比，三者之间关系： `Q=(∏D^2)/4·v·3600`(`m^3`/h) 式中Q—流量（`m^3`/h或t/h）； D—管道内径（m）； V—流体平均速度（m/s）。 根据上式，当流速一定时，其流量与管径的平方成正比，在施工中遇到管径替代时，应进行计算后方可代用。例如用二根DN50的管代替一根DN100的管是不允许的，从公式得知DN100的管道流量是DN50管道流量的4倍，因此必须用4根DN50的管才能代用DN100的管。 给水管道经济流速 影响给水管道经济流速的因素很多，精确计算非常复杂。 对于单独的压力输水管道，经济管径公式： D=（fQ^3)^[1/(a+m)] 式中：f——经济因素，与电费、管道造价、投资偿还期、管道水头损失计算公式等多项因素有关的系数；Q——管道输水流量；a——管道造价公式中的指数；m——管道水头损失计算公式中的指数。
为简化计算，取f=1，a=，m=，则经济管径公式可简化为： D=Q^ 例：管道流量 22 L/S，求经济管径为多少？ 解：Q=22 L/S=0.022m^3/s 经济管径 D=Q^=^=0.201m，所以经济管径可取200mm。 水头损失 没有“压力与流速的计算公式管道的水力计算包括长管水力计算和短管水力计算。区别是后者在计算时忽略了局部水头损失，只考虑沿程水头损失。（水头损失可以理解为固体相对运动的摩擦力）以常用的长管自由出流为例，则计算公式为 H=(v^2*L)/(C^2*R), 其中H为水头，可以由压力换算， L是管的长度， v是管道出流的流速， R是水力半径R=管道断面面积/内壁周长=r/2， C是谢才系数C=R^(1/6)/n， 给水管径选择 1、支管流速选择范围0..8～1.2m/s。 内径计算的,16mm也就相当于3分管,20mm差不多相当于4分的镀锌管径 一般工程上计算时，水管路，压力常见为，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。 流量=管截面积X流速=管径^2X流速(立方米/小时)^2：平方。管径单位：mm 管径=sqrt流量/流速) sqrt：开平方
气压罐定压计算
附录C 设置隔膜式气压罐定压的采暖空调系统设备选择和补水泵工作压力计算例题 C. 1 例题一 某两管制空调系统冬季采用60／50℃热水，系统水容量约75m3；定压补水点设在循环水入口，根据空调设备和管网允许工作压力，确定循环水泵入口最高允许工作压力为 1.OMPa(1000kPa)；采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压；补水箱与系统最高点高差为45m；试进行定压补水设备的选择计算。 C. 1. 1 根据本措施6. 9节的有关规定和公式进行计算，各公式和图示中容积和压力名称如下： V P——系统的最大膨胀水量(L)； V t——气压罐计算调节容积(L)； V min—气压罐最小总容积(L)； V Z——气压罐实际总容积(L)； P1——补水泵启动压力(表压kPa)； P2——补水泵停泵压力(电磁阀的关闭压力)(表压kPa)； P3——膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力(表压kPa) P4--安全阀开启压力(表压kPa)； ——补水泵启动压力P1和停泵压力P2的设计压力比； ——容积附加系数，隔膜式气压罐取1.05。 C．1. 2 补水泵选择计算 1 系统定压点最低压力为P1=45+0.5+1=46.5(m)=465(kPa)。 2 考虑到补水泵的停泵压力P2，确定补水泵扬程为(P1十P2)／2=(465十810)／ 2=638(kPa)(P2数值见C. 1．3条3款)，高于P1压力173kPa，满足6. 9．3条1款要求。 3 补水泵设计总流量应不小于75×5%=3.75(m3／h)。 4 选用2台流量为2.Om3／h，扬程为640kPa(扬程变化范围为465～810kPa)的水泵，平时使用1台，初期上水或事故补水时2台水泵同时运行。 C. 1．3 气压罐选择计算 1 调节容积不宜小于3min补水泵设计流量。 1)当采用定速泵时V t≥2.0(m3／h)×3／60(h)=0.1(m.3)=100(L)。 2)当采用变频泵时V t≥2.0(m3／h)×1／3×3／60(h)=0.033(m3)=33(L)。 2 系统最大膨胀量为：V P=14.51(L／m3)×75(m3)=1088(L)(单位容积膨胀量见6．9．6条注释)，此水量回收至补水箱。 3 气压罐最低和最高压力确定： 1)安全阀开启压力取P4=1000(kPa)(补水点处允许工作压力)； 2)膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力P3=0.9Pa=0.9×1000=900(kPa)； 3)补水泵启动压力P1=465(kPa)； 4)补水泵停泵压力(电磁阀的关闭压力)P2=0.9P3=0.9×900=810(kPa)；
关于厂区用蒸汽的最大量与总用量的计算说明20130428
关于厂区用蒸汽的最大量与总用量的计算说明 公司领导： 为了配合公司蒸汽取用形式的确定，项目部人员就4#、5#、6#及其他用汽情况与设计院相关人员进行了多次沟通，设计院提供了本项目厂区单位时间最大用汽量，我方依据其所确认的用汽范围、计算公式，对厂区用汽分建筑进行了演算，具体过程及结果如后所述。一、设计院计算的最大用量 设计院对6#、4#、5#及沸腾干燥、固体车间（估算）、其他用量（估算）进行了计算、并附有计算书，其计算结果显示最大蒸汽用量为16.18t/h。 二、我方对总用汽量的计算 鉴于设计院仅计算了最大蒸汽用量，若要得知厂区每天的蒸汽使用总量，须在设计院计算的基础上计算： a、6#的种子罐（2台）、发酵罐（2台）、消泡剂罐（2台）、种子罐和发酵罐物料在配 料罐中的升温； b、4#的种子罐（4台）、补碱罐（2台）、发酵罐物料升温与消毒（4台计）； c、5#的种子罐（1台）、发酵罐（1台）、配料罐中物料升温（按发酵罐物料计）。 我方运用设计院提供的计算公式对以上用汽量进行了演算，计算结果表明：厂区蒸汽总用量为170.62t/d。（未涉及沸腾干燥、固体车间及其他设计院估算部分） 项目部 2013年4月18日另： 固态车间总用量=灭菌+干燥（估算）如下： 灭菌：Q=c*m*（t2-t1）；经查，物料比热按c=1.55*w/100+4.18*(100-w)/100=2.866计算； 得值：15.89 吨 干燥：蒸发1吨水耗120万大卡热量（请常州喜鹊干燥设备制造有限公司周总计算）； 得值：32.95 吨 两者之和：15.89吨+32.95吨=48.84吨。 2013-4-28补充
输水管道水力计算公式
输水管道水力计算公式 1．常用的水力计算公式： 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算，目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西（DARCY ）公式： g d v l h f 22 **=λ （1） 谢才（chezy ）公式： i R C v **= （2） 海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS ）公式： 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= （3） 式中 h f -----------沿程损失，m λ----------沿程阻力系数 l -----------管段长度，m d-----------管道计算内径，m g-----------重力加速度，m/s 2 C-----------谢才系数 i------------水力坡降； R-----------水力半径，m Q-----------管道流量m/s 2 v------------流速 m/s C n -----------海澄―威廉系数 其中达西公式、谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄－威廉公式影响参数较小，作为一个传统公式，在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中 ，与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2．规范中水力计算公式的规定 3．查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范，针对不同的设计条件，推荐 采用的水力计算公式也有所差异，见表1： 表1 各规范推荐采用的水力计算公式
3．1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式，该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键，一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式，布拉修斯公式及柯列勃洛克（C.F.COLEBROOK ）公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃，运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用较广. 柯列勃洛可公式)Re 51.27.3lg(21 λ λ+?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式，该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合，适用范围为4000 软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999 DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名： PROJECT 设备位号： ITEM 设备名称： EQUIPMENT 图号： DWG NO。 设计单位： DESIGNER C 名义厚度n t 压力试验温度下的屈服点t s 焊接接头系数 名义厚度n 设计温度下的许用应力t 焊接接头系数 计算厚度 mm 名义厚度n mm 计算所依据的标准 GB 计算条件 筒体简图 计算压力 P c MPa 设计温度 t C 内径 D i mm 材料 S30408 ( 板材 ) 试验温度许用应力 MPa 设计温度许用应力 t MPa 试验温度下屈服点 s MPa 钢板负偏差 C 1 mm 腐蚀裕量 C 2 mm 焊接接头系数 厚度及重量计算 计算厚度 = P D P c i t c 2[]σφ- = mm 有效厚度 e =n - C 1- C 2= mm 名义厚度 n = mm 重量 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 P T = [][]σσt = (或由用户输入) MPa 压力试验允许通过 的应力水平 T T s = MPa 试验压力下 圆筒的应力 T = p D T i e e .().+δδφ 2 = MPa 校核条件 T T 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 [P w ]= 2δσφ δe t i e []()D += MPa 设计温度下计算应力 t = P D c i e e ()+δδ2= MPa t MPa 校核条件 t ≥ t 结论 合格 10吨发酵罐产山东链霉素物料衡算 一、发酵罐底料的物料用量： =2%×10000=200kg (7400/吨) 淀粉： m 01 豆粉： m =0.4%×10000=40kg (3100/吨) 02 =0.05%×10000=5kg (3100/吨) 硫酸镁: m 03 氯化钠： m =0.05%×10000=5kg (10000/吨) 04 =0.128%×10000=12.8kg (18000/吨) 磷酸氢二钾： m 05 =0.001%×10000=0.1kg (15000/吨) 硫酸亚铁： m 06 物料总价格= 200×7.4+40×3.1+5×3.1+5×10+12.8×18+0.1×15=1901.4元二、培养液连续灭菌用蒸汽量： 灭菌加热过程中用0.4MPa，I=2748.5KJ/kg，加热至120°C，冷却水由20°C 升到45°C。消毒灭菌用蒸汽量（D）： D=[10×2.01×（120-20）×1.07]/(2748.5-120×4.18)=0.95t 考虑到1吨种子罐用量约为0.1t 因此总蒸汽用量为1.05吨 2.01是糖液的比热容[kJ/(kg?K)] 因此总的耗煤量=（1050 ×2748.5 ）/29307.6≈100kg 1公斤标煤＝29307.6kJ/k 三、发酵罐空罐灭菌蒸汽量： 1、发酵罐体加热用蒸汽量 发酵罐公称容积10m3，材料为碳钢，发酵罐罐体重2.36t，比热容0.5kJ/(kg·℃)，使用0.4MPa蒸汽(表压)灭菌，发酵罐罐压保持在0.15MPa(表压)下，由20℃升至127℃，维持1h。其蒸气用量为： D=[2.36×1000×0.5×(127-20)]/(2748.5-535.4)=57.02kg 式中2748.5 ——0.4MPa(表压)蒸汽热焓，kJ/kg 535.4——0.15MPa，127℃时蒸汽凝结水热焓，kJ/kg 定压罐的计算 定压系统中（变频供水、恒压供水等）膨胀罐（气压罐、压力罐）的选型 为避免水泵频繁启动，膨胀罐的调节容积应满足一定时间的水泵流量（L/min），计算公式如下： Amax = 水泵的最大流量（L/min） Pmax = 水泵的最高工作压力（水泵停机时系统的压力，此处压力为绝对压力）Pmin = 水泵的最低工作压力（水泵启动时系统的压力，此处压力为绝对压力）Ppre = 气压罐的预充压力（此处压力为绝对压力） V = 气压罐的体积 其中1HP（马力）= 0.75KW 例如： 一恒压供水设备水泵功率为4HP，水泵最大流量为120L/min,系统压力低于 2.2bar时水泵自动启动，系统压力达到7bar时，水泵自动停机，气压罐预充压力为2bar，该系统要选用多大的气压罐？ 由上表可知：水泵功率为4HP时，K=0.375 气压罐型号里面没有72L的，所以直接选用最接近的型号80L的膨胀罐即可。热力系统中（锅炉、空调、热泵、热水器等）膨胀罐的选型 C = 系统中水总容量（包括锅炉、管道、散热器等） e = 水的热膨胀系数（系统冷却时水温和锅炉运行时的最高水温的水膨胀率之差，见下表），标准设备中e=0.0359（90℃） P1=膨胀罐的预充压力（绝对压力） P2=系统运行的最高压力（绝对压力） 例如: 系统水总容积为400L的锅炉,安全阀起跳压力为3bar.应该选用多大体积的膨胀罐 按选大不选小原则，最接近的是36L的膨胀罐，即该系统需选用36L的膨胀罐 经验公式： 空调、热泵系统： 结合我们在空调中的为客户选型的应用，我跟大家分享一下我们常用的一个经验公式，也是一个速算公式吧，可能没有算系统膨胀水体积那个方法准确，但一般情况下不会有什么问题的，具体如下： 5-10P 选用的5L膨胀罐VR5 10-18P选用的8L膨胀罐VR8 18-30P选用的12L膨胀罐VR12 30-45P选用的18L膨胀罐VR18 45-60P选用的24L膨胀罐VR24 其中制冷量KW和P的换算关系为1 P ≈ 2.5KWT发酵罐强度计算
10吨发酵罐物料衡算
定压罐计算