啤酒发酵罐课程设计要点
发酵罐设备图课程设计
发酵罐设备图 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并描述发酵罐的基本结构及其工作原理；2. 学生能够掌握发酵罐设备图中各个部分的名称及功能；3. 学生能够了解发酵过程中涉及的生物化学知识。
技能目标：1. 学生能够通过观察和分析发酵罐设备图，提高空间想象和识图能力；2. 学生能够运用所学知识，解释发酵罐在实际生产中的应用；3. 学生能够运用发酵罐设备图，进行简单的发酵过程设计与优化。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对生物工程及发酵技术的兴趣，提高科学探究精神；2. 学生能够认识到发酵技术在生产和生活中的重要性，增强环保意识；3. 学生能够通过团队合作，培养沟通与协作能力，形成良好的团队精神。
课程性质：本课程为生物工程领域的一节实践性课程，旨在让学生通过观察和分析发酵罐设备图，掌握发酵罐的结构、原理和应用。
学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的生物知识和空间想象力，对实际应用有较高的兴趣。
教学要求：教师需引导学生通过观察、分析、讨论等方式，将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，注重培养学生的团队合作精神和科学探究精神。
通过本课程的学习，使学生能够更好地理解和应用发酵技术。
二、教学内容1. 发酵罐的基本结构- 罐体、罐盖、搅拌装置、冷却装置、空气分布系统等部分的结构特点；- 发酵罐的材料选择及对发酵过程的影响。
2. 发酵罐的工作原理- 发酵罐内微生物的生长与代谢过程；- 搅拌、冷却、通气等对发酵过程的影响；- 发酵过程中涉及的生物化学原理。
3. 发酵罐设备图解读- 设备图中各部分的名称、位置及连接方式；- 通过设备图分析发酵罐的工作流程；- 设备图在实际工程中的应用。
4. 发酵罐在生物工程中的应用- 发酵罐在不同行业中的应用案例；- 发酵罐的选型与优化；- 发酵罐操作注意事项及安全防护。
教材章节：本教学内容基于教材中关于发酵工程技术、发酵设备及其应用的相关章节。
啤酒发酵罐设计
啤酒发酵罐设计：一罐法发酵，即包括主、后发酵和贮酒成熟全部生产过程在一个罐内完成。
1）发酵罐容积的确定：根据设计，每个锥形发酵罐装四锅麦汁，则每个发酵罐装麦汁总量V＝59.35×4＝237.4 m3锥形发酵罐的留空容积至少应为锥形罐中麦汁量的25%，则发酵罐体积至少应为237.4(1＋25%)＝296.75 m3,为300 m3。
取发酵罐体积V全2）发酵罐个数和结构尺寸的确定：发酵罐个数N＝nt/Z＝8×17/4＝34 个式中n—每日糖化次数t—一次发酵周期所需时间Z—在一个发酵罐内容纳一次糖化麦汁量的整数倍锥形发酵罐为锥底圆柱形器身，顶上为椭圆形封头。
设H﹕D＝2.5﹕1，取锥角为70°，则锥高h＝0.714DV全＝лD2H/4＋лD2h/12＋лD3/24得D＝5.1 m H＝2.5D＝12.8 m h＝3.6 m查表知封头高h封＝h a＋h b＝1275＋50＝1325 mm罐体总高H总= h封＋H＋h＝1325＋12800＋3600＝17725 mm3）冷却面积和冷却装置主要结构尺寸确定：因双乙酰还原后的降温耗冷量最大，故冷却面积应按其计算。
已知Q＝862913 kJ/h发酵液温度14℃3℃冷却介质（稀酒精）-3℃2℃△t1＝t1－t2′＝14－2＝12℃△t2＝t2－t1′＝3－（-3）＝6℃平均温差△t m＝(△t1－△t2)/㏑(△t1/△t2)＝(12－6)/ ㏑(12/6)＝8.66℃其传热系数K取经验值为4.18×200 kJ/(m2﹒h﹒℃)则冷却面积F＝Q1/K△t m＝862913/（4.18×200×8.66）＝119.2 m2工艺要求冷却面积为0.45～0.72 m2/ m3发酵液实际设计为119.2/237.4＝0.50 m2/ m3发酵液故符合工艺要求。
选取Ф109×4.5半圆形无缝钢管作为冷却管，d内＝100mm,d平均＝105mm每米管长冷却面积F0＝105×10-3×1＝0.105 m2则冷却管总长度L＝F/ F0＝119.2/0.105＝1135 m筒体冷却夹套设置二段，且均匀分布。
啤酒发酵罐课程设计
啤酒发酵罐课程设计1. 课程目标本课程旨在介绍啤酒发酵罐的结构、工作原理及相关操作。
通过课程学习，学生将掌握啤酒发酵罐的基本知识和操作技能，为将来从事酒类工业提供基础知识和技能支持。
2. 课程内容2.1 啤酒发酵罐的结构和工作原理本节主要介绍啤酒发酵罐的结构组成及工作原理，包括：•发酵罐的分类•发酵罐的结构组成•发酵罐的工作原理2.2 发酵罐的操作本节主要介绍发酵罐的操作技能，包括：•发酵罐的清洁和消毒方法•发酵罐的灌装和排空操作•发酵罐的温度控制方法2.3 啤酒发酵过程控制本节主要介绍在啤酒发酵过程中的控制方法，包括：•pH值的控制方法•气体的控制方法•酵母的控制方法3. 教学方法本课程采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，以带领学生参观啤酒生产线和实验室为主要实践方式，让学生亲身体验啤酒生产的全过程，并配合讲解，让学生了解啤酒发酵罐的具体操作及注意事项。
4. 考核方式本课程采用理论考核和实践考核相结合的方式进行，理论考核主要考察学生对啤酒发酵罐的结构及工作原理的掌握程度，实践考核主要考察学生在啤酒发酵罐的操作和控制方面的技能水平。
5. 教材及参考资料5.1 基础教材•《啤酒工艺学》（高等院校生物科学教材）•《食品工艺学》（高等职业院校酒类生产本科专业系列教材）5.2 参考资料•《啤酒发酵罐操作规程》•《啤酒生产工艺流程图解》•《酒类生产实务》6. 实践教学对于本课程的实践教学，建议分为以下几个步骤进行：6.1 参观啤酒生产线参观啤酒生产线是理论教学的重要补充，在参观的过程中要注意以下几点：•了解啤酒生产线的工艺流程•认识啤酒发酵罐的结构和工作原理•观察啤酒发酵罐的清洗和消毒过程6.2 实验在实验室中，通过模拟啤酒发酵过程，让学生亲自操作啤酒发酵罐，掌握相关操作和控制技能。
6.3 讨论与分享在实践教学结束后，要对学生所进行的操作进行讨论和分享，让学生彼此分享各自的操作心得及经验。
7. 课程总结通过本课程，学生将掌握啤酒发酵罐的基本知识和操作技能，为将来从事酒类工业提供基础知识和技能支持。
啤酒发酵罐课程设计word资料21页
目录第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征一、啤酒的概述二、啤酒发酵容器的演变三、啤酒发酵罐的特点四、露天圆锥发酵罐的结构五、发酵罐发酵的动力学特征第二章露天发酵罐设计一、啤酒发酵罐的化工设计计算二、发酵罐热工设计计算三、发酵罐附件的设计及选型第三章发酵罐的计算特性和规范一、技术特性二、发酵罐规范表第四章发酵罐设计图第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征一、啤酒的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。
(一)发酵罐的发展史第一阶段：1900年以前，是现代发酵罐的雏形，它带有简单的温度和热交换仪器。
第二阶段：1900-1940年，出现了200m3的钢制发酵罐，在面包酵母发酵罐中开始使用空气分布器，机械搅拌开始用在小型的发酵罐中。
第三阶段：1940-1960年，机械搅拌，通风，无菌操作和纯种培养等一系列技术开始完善，发酵工艺过程的参数检测和控制方面已出现，耐蒸汽灭菌的在线连续测定的pH电极和溶氧电极，计算机开始进行发酵过程的控制。
发酵产品的分离和纯化设备逐步实现商品化。
第四阶段：1960-1979年，机械搅拌通风发酵罐的容积增大到80-150m3。
由于大规模生产单细胞蛋白的需要，又出现了压力循环和压力喷射型的发酵罐，它可以克服—些气体交换和热交换问题。
啤酒发酵罐设计设计
啤酒发酵罐设计设计首先，在设计啤酒发酵罐时，需要考虑罐体的材质。
传统的啤酒发酵罐多采用不锈钢材质，因为不锈钢有良好的耐腐蚀性和塑性，可以确保发酵罐在长期使用过程中不会受到化学物质的侵蚀。
此外，不锈钢材质还具有良好的导热性和保温性能，可以保持啤酒发酵过程中的适宜温度。
其次，在设计啤酒发酵罐时，需要考虑罐体的形状和尺寸。
一般来说，发酵罐的形状为圆筒形，这种形状有利于啤酒在发酵过程中的混合和对流，能够更好地促进发酵过程的进行。
同时，发酵罐的尺寸应根据生产规模和啤酒发酵的要求来确定，包括发酵罐的容积和高度。
一般来说，发酵罐的容积越大，啤酒的发酵效果越好，但同时也要考虑到生产成本和操作难度等因素。
此外，在设计啤酒发酵罐时，还需考虑罐体内的控制和监测系统。
发酵过程中需要对温度、压力、pH值等参数进行实时监测和控制，以确保发酵过程的稳定和质量的控制。
因此，发酵罐应配备相应的传感器和控制器，能够实现对发酵过程的自动化控制。
此外，还可以考虑加装通风装置和发酵度检测装置等，方便对发酵过程进行调控和监测。
最后，在设计啤酒发酵罐时，还需要考虑清洗和维护的便利性。
发酵过程中会产生一定的泥沉淀物和悬浮物，需要进行定期清理和维护。
因此，发酵罐应设计有方便清洗的结构，比如可以设计有可拆卸和可打开的罐盖和底部排污口等，方便进行清洗和维护操作。
同时，还需要考虑发酵罐的密封性能和材质选择，确保不会出现泄漏和污染等问题。
综上所述，啤酒发酵罐设计的关键是材质选择、形状和尺寸设计、控制和监测系统设计，以及清洗和维护便利性的考虑。
只有在这些方面充分考虑并进行合理设计的前提下，才能够保证啤酒发酵过程的稳定性和质量的控制。
10万吨12°淡色啤酒发酵罐的设计毕业设计
10万吨12°淡色啤酒发酵罐的设计毕业设计淡色啤酒是一种十分受欢迎的啤酒类型之一，其色泽浅、味道清爽，备受消费者青睐。
为了生产更好的淡色啤酒，发酵罐的设计变得尤为重要。
本文将对10万吨12°淡色啤酒发酵罐的设计进行讨论，并给出一些关键的设计要点。
首先，设计一个容量为10万吨的发酵罐需要充分考虑氧气和二氧化碳的控制。
呼吸过程中释放出的二氧化碳必须得到充分的排出，同时空气中的氧气也不能进入发酵罐内部。
为此，可以在发酵罐上设置合适的气体交换设备，确保发酵过程中气体的正常流通。
此外，还可以通过控制发酵罐的密封性来降低氧气的进入。
其次，设计中需要考虑提高发酵效率和操作的方便性。
发酵过程中，温度和pH值的控制非常重要。
可以在发酵罐内设置恒温装置和自动控制系统，通过监测和调节发酵液的温度和pH值，提高发酵效率和控制发酵过程的稳定性。
另外，发酵罐的操作也需要方便。
可以设置一个操作平台，使操作人员可以方便地接触到发酵罐内部，清洗和维护。
此外，发酵罐的材质和结构设计也需要仔细考虑。
一般来说，发酵罐可以采用不锈钢材质，其具有良好的耐腐蚀性和易清洗性。
发酵罐的结构应该合理，以便于操作和维护。
同时，为了避免发酵液的污染，可以在发酵罐上设置过滤装置，过滤掉杂质和微生物。
另外，设计中需要考虑发酵过程的能耗和环保性。
可以考虑采用节能技术，比如利用余热回收系统来降低发酵过程中的能耗。
同时，还可以设置一个废气处理系统，将发酵过程中产生的污染物进行处理，保护环境。
最后，设计一个10万吨12°淡色啤酒发酵罐还需要考虑安全性。
发酵液中的酵母菌会产生较高的压力，因此，发酵罐必须具备足够的强度和稳定性。
可以考虑在发酵罐上设置传感器和报警系统，一旦发生异常情况，能够及时发出警报。
综上所述，设计一个10万吨12°淡色啤酒发酵罐需要充分考虑氧气和二氧化碳的控制、提高发酵效率和操作方便性、材质和结构设计、能耗和环保性，以及安全性等方面。
酿酒设备课程设计--啤酒生产露天锥底发酵罐的设计
课程设计任务书题目：年产10万千升12°淡色啤酒生产露天锥底发酵罐的设计一、主要内容：1、物料的恒算，发酵罐总容积计算；2、求发酵罐个数；3、发酵罐设计（罐体尺寸、壁厚、冷却面积计算与设计、发酵罐附件的设计及选型）二、基本要求1、编写计算设计说明书（有前言、设计参数、物料恒算、发酵罐工艺设计计算，设计体会）2、用CAD绘出啤酒露天锥底发酵罐装配图。
三、设计参数1．D∶H：选用D∶H=1∶42．锥角：取锥角为70°3．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：2.5㎏/cm³外压：0.3㎏/cm³6．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200㎜8．内壁涂料，环氧树脂9．年生产旺季天数170天计算10.工艺确定原辅料比例为75：25。
每天糖化投料次数为7。
11.根据物料恒算每次糖化可得热麦汁66 m3.每个锥形发酵罐装四锅麦汁。
四、主要参考资料〔1〕顾国贤《酿造酒工艺学》中国轻工业出版社2012.06〔2〕梁世中《生物工程设备》轻工业出版社2002.2〔3〕朱有庭《化工设备设计手册》化学工业出版社2005.06〔4〕吴思方《发酵工厂工艺设计概论》中国轻工业出版社2007 〔5〕李多民《化工过程设备设计基础》中国石化出版社2007。
04 〔6〕邹宜侯《机械制图》清华大学出版社2012.08完成期限：2014年11月19日至2014年11月30日指导教师：王兰芝、王君高教研室主任：目录1前言 (3)1.1设计目的 (3)1.2技术背景 (4)2基本工艺条件 (6)2.1生产规模 (6)2.2基本参数 (6)3发酵罐的设计计算和说明 (7)3．1发酵罐个数和结构尺寸的设计 (7)3.1.1发酵罐个数的确定 (7)3.1.2发酵罐尺寸的确定 (7)3.2冷却面积和冷却装置结构尺寸确定 (8)3.3发酵罐壁厚计算 (10)3.4发酵罐排入料管直径 (11)3.5发酵罐附件的设计选型 (11)4发酵罐的技术特性和规范 (12)4.1技术特性 (12)4.2发酵罐规范表（见发酵罐参数） (13)4.3发酵罐总装图（见附图） (13)5主要参考资料 (13)1前言1.1设计目的目前，世界上啤酒市场的竞争日益激烈，广大消费者对啤酒品种结构和产品质量的要求也越来越高，相应的新品种也层出不穷，因此，很有必要将这方面的技术加以科学的总结和分析，以推动啤酒产品多样化在广度和深度的健康发展，随着人们生活水平的提高，饮食消费结构的不断改变，啤酒已进入了千家万户。
发酵罐设计使用说明
目录前言 (1)第一章、概述 (2)1.1、柠檬酸 (2)1.2、柠檬酸的生产工艺 (2)1.3、机械搅拌通风发酵罐 (3)1.3.1、通用型发酵罐的几何尺寸比例 (3)1.3.2、罐体 (4)1.3.3、搅拌器和挡板 (4)1.3.4、消泡器 (4)1.3.5、联轴器及轴承 (5)1.2.6、变速装置 (5)1.3.7、通气装置 (5)1.3.8、轴封 (6)1.3.9、附属设备 (6)第二章、设备的设计计算与选型 (6)2.1、发酵罐的主要尺寸计算 (6)2.1.1、圆筒体的内径、高度与封头的高度 (6)2.1.2、圆筒体的壁厚 (8)2.1.3、封头的壁厚 (9)2.2、搅拌装置设计 (9)2.2.1、搅拌器 (9)2.2.2、搅拌轴设计 (10)2.2.3、电机功率 (12)2.3、冷却装置设计 (12)2.3.1、冷却方式 (12)2.3.2、冷却水耗量 (12)2.3.3、冷却管组数和管径 (14)2.4零部件 (15)2.4.1 人孔和视镜 (15)2.4.2 接管口 (16)2.4.3、梯子 (18)2.5发酵罐体重 (18)2.6支座的选型 (19)第三章、计算结果的总结 (20)设计总结 (21)附录 (23)符号的总结 (23)参考文献 (25)生物工程设备课程设计任务书一、课程设计题目“1000m3的机械搅拌发酵罐”的设计。
二、课程设计内容1、设备所担负的工艺操作任务和工作性质，工作参数的确定。
2、容积的计算，主要尺寸的确定，传热方式的选择及传热面积的确定。
3、动力消耗、设备结构的工艺设计。
三、课程设计的要求课程设计的规模不同，其具体的设计项目也有所差别，但其基本内容是大体相同，主要基本内容及要求如下：1、工艺设计和计算根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算，热量衡算，主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，汇总工艺计算结果。
主要包括：（1）工艺设计①设备结构及主要尺寸的确定（D，H，H L，V，V L，Di等）②通风量的计算③搅拌功率计算及电机选择④传热面积及冷却水用量的计算（2）设备设计①壁厚设计（包括筒体、封头和夹套）②搅拌器及搅拌轴的设计③局部尺寸的确定（包括挡板、人孔及进出口接管等）④冷却装置的设计(包括冷却面积、列管规格、总长及布置等)2、设计说明书的编制设计说明书应包括设计任务书，目录、前言、设计方案论述，工艺设计和计算，设计结果汇总、符号说明，设计结果的自我总结评价和参考资料等。
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生物反应器课程设计-----啤酒露天发酵罐设计姓名：***班级：生工091学号：**********目录一、啤酒发酵罐结构与动力学特征1、啤酒的概述2、啤酒发酵容器的演变3、啤酒发酵罐的特点4、露天圆锥发酵罐的结构5、发酵罐发酵的动力学特征二、露天发酵罐设计1、啤酒发酵罐的化工设计计算2、发酵罐热工设计计算3、发酵罐附件的设计及选型三、发酵罐的计算特性和规范1、技术特性2、发酵罐规范表四、发酵罐设计图一、啤酒发酵罐结构与动力学特征1、啤酒的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。
2、发酵罐的发展史第一阶段：1900年以前，是现代发酵罐的雏形，它带有简单的温度和热交换仪器。
第二阶段：1900-1940年，出现了200m3的钢制发酵罐，在面包酵母发酵罐中开始使用空气分布器，机械搅拌开始用在小型的发酵罐中。
第三阶段：1940-1960年，机械搅拌，通风，无菌操作和纯种培养等一系列技术开始完善，发酵工艺过程的参数检测和控制方面已出现，耐蒸汽灭菌的在线连续测定的pH电极和溶氧电极，计算机开始进行发酵过程的控制。
发酵产品的分离和纯化设备逐步实现商品化。
第四阶段：1960-1979年，机械搅拌通风发酵罐的容积增大到80-150m3。
由于大规模生产单细胞蛋白的需要，又出现了压力循环和压力喷射型的发酵罐，它可以克服—些气体交换和热交换问题。
计算机开始在发酵工业上得到广泛应用。
第五阶段：1979年至今。
生物工程和技术的迅猛发展，给发酵工业提出了新的课题。
于是，大规模细胞培养发酵罐应运而生，胰岛素，干扰素等基因工程的产品走上商品化。
3、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）；3、发酵温度控制方便、有效，麦汁发酵时对流好，发酵速度快，可以缩短发酵周期（相对卧式罐、发酵槽而言）；4、可以回收利用二氧化碳，并可有利于啤酒的口味稳定性与非生物稳定性（相对开口容器而言）；5、可以一关多用，生产工艺比较灵活；简化生产过程与操作，而且酒损也现对减少；6、制作相应要比其他发酵罐简单；7、便于自动控制，如自动清洗和自动灭菌，节省人力与洗涤费用，卫生条件好。
4、露天圆锥发酵罐的结构（1）罐体部分露天圆锥发酵罐的罐体有灌顶、圆柱体与锥底3部分组成，其中：灌顶：为圆拱形，中央开孔用于可拆卸大直径法兰，以安装CO2与CIP 管道及其连接件，灌顶还装有真空阀，安全阀与压力传感器。
圆柱体：为发酵罐主体，发酵罐的高度主要决定于圆柱体的直径与径高比，由于大直径的光耐压低，考虑到使用钢板的厚度，一般直径＜6.0m。
圆锥底：它的夹角多为60—90°，也有90—120°，但这多用于大直径的罐及大容量的罐；如夹角过小会使椎体部分很高。
露天圆锥发酵罐圆锥底的高度与夹角有关，大致占总高的1/4—1/3。
圆锥底的外壁一般安装冷却夹套、阀门与视镜、取样管阀、测温、测压的传感元件或温度计，CO2洗涤装置等。
（2）温度控制部分发酵罐的温度控制部分主要由冷却层、保温层、测温元器件、温度记录及温度控制装置等组成，其中：冷却层是调节发酵罐内液体温度的主要部分，按其结构可分为盘式和夹套式两种；发酵罐的保温层一般使用聚氨酯泡沫塑料或脲醛泡沫塑料，也有使用聚苯乙烯泡沫塑料，在发泡保温时，为了未来的维修剥离及复原的方便，罐身与发泡塑料之间最好能用塑料薄膜隔离；发酵罐的测温元件有直接感应与遥控两种；发酵罐的温控装置实际起供、断冷却水的作用。
（3）操作附件部分发酵罐的操作附件比较多，主要包括：进、出管道、阀门和视镜；CO2回收和CO2洗涤装置；真空/过压保护装置；取样阀；原位清洗装置（CIP）；换间板。
（4）仪器与仪表部分发酵罐对一次仪表、二次仪表、记录装置、报警装置以及微机程序控制、自动控制的应用很广泛，这些仪器、仪表主要对发酵罐的物料数量（以容积或液位表示）、压力、温度三个参数进行显示、自动记录、自动控制及报警，还有测定浸出物含量与CO2含量的一次仪表，这样就可以进行真正的自动控制。
5、发酵罐发酵的动力学特征发酵罐发酵的主要特点是采用较高的发酵温度和高凝性酵母、进一步提高发酵液浓度，保持茁盛的酵母层和缩短发酵时间进行可控发酵，其主要动力学特征有：DH①由于采用凝聚性酵母，S3＞S1，使发酵速度 3区＞1区；导致B3＜B1浓度差，促进发酵液的对流；②由于3区发酵速度快，产生CO2多，加上液压，使P3＞P1而形成压力差推动发酵液对流；③由于发酵时控制t3＞t1，形成温度差对流。
这三种推动力随罐高H增大而增大，由于传统发酵槽仅2m，而露天的圆柱锥形罐一般大于8m，所以此推动力将加速发酵，尤其在双儿酰还原阶段B、P趋于一致，但t3～t1可控，又因罐高，酵母沉降慢，发酵液仍保持强对流而促进代谢发酵。
二、露天发酵罐设计1、啤酒发酵罐的化工设计计算㈠、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/φ=22.5m3/75%=30m3㈡、基础参数选择1．D∶H：选用D∶H=1∶42．锥角：取锥角为70°3．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：2.5㎏/cm³外压：0.3㎏/cm³6．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200㎜8．内壁涂料，环氧树脂㈢、D 、H 确定由D ∶H=1∶4，则锥体高度H 1=D/2tan35°=0.714D 封头高度 H 2=D/4=0.25D圆柱部分高度 H 3=（4－0.714－0.25）D=3.036D 又因为V 全=V 封＋V 锥＋V 柱=3231242443H D D H D ⨯⨯∏+⨯∏+⨯⨯∏=0.187D ³＋0.131D ³＋2.386D ³=30m ³ 得D=2.23m查JB1154-74《椭圆形封头和尺寸》取发酵罐直径D=2400mm 再由V 全=30m ³ D=2.4m 得径高比 D ∶H=1:3.72 由D=2400mm 查表得 椭圆形封头几何尺寸为：h 1=600mm h 0=40mm F=6.52m 2 V=2.00m 3 筒体几何尺寸为：H=6614mm F=49.84㎡ V=29.9m 3 锥体封头几何尺寸为：h 0=40mm r=280mm H=1714mm F=πd 2/4[(0.7+0.3cos α)2/sin α+0.64]=10.64㎡ V=πd 3/24[(0.7+0.3cos α)2/tan α+0.72]=3.60m ³ 则锥形罐体总高：H=600＋40＋6614＋40＋1714=9008mm总体积：V 全=2.00＋29.9＋3.60=35.5m ³ 实际充满系数ψ=22.5/35.5=63.3% 罐内液柱高：H ′=[22.5-3.75/(3.14×1.22)/4] ×102+(1714+40)=3413㎜ ㈣、发酵罐的强度计算 ⑴罐体为内压容器的壁厚计算①．标准椭圆封头设计压力为1.1×2.5=2.75㎏／㎝² S=[]C PPDg t+-ϕσ2式中：P=2.75㎏／㎝²[σ]：A 3钢工作温度下的许用力取1520. ㎏／㎝²ψ：焊接系数，本设计采用双面对接焊作为局部无探伤0.9 壁厚附加量：C=C 1＋C 2＋C 3查表得：C 1：钢板厚度的负偏差取0.8负偏差 C 2：腐蚀裕量取1.5mm C 3：制造减薄量取0.6则：S=(2.75×2400/2×1520×0.9-2.75)＋3.4=5.814mm 取S 0=8mm 直边高h 0=40mm 校核 σ=⎪⎪⎭⎫⎝⎛h D s PD 24中中=[2.75×(2400+8)/4×8] ×(2400＋8)/2×900 =369.12≦[δ]t ②．筒体P 设=1.1×(P 工作＋P 静)=1.1×（2.5+0.61）=3.42㎏／㎝² S=[]C PPD+-ϕσ2（取C 1=0.6，C 2=2，C 3=0.6）=3.42×2400/(2×1520×0.9－3.42)＋3.2=6.2mm 取S=7mm 校核 σ2=sPD 2中=588.0≦ψ[σ]t③．锥形封头 1）过渡区壁厚 S=[]C PDg KP t+-5.02ϕσ设P 设=1.1×（2.5＋0.9）=3.74㎏／㎝²（0.9为静压） K=0.716 S=[]C PDg KP t+-5.02ϕσ设=0.716×3.74×2400/(2×1520×0.9－0.5×3.74) ＋C =2.35＋C=2.35＋0.6＋2＋0.59 =5.54mm2)锥体 S=[]C PPDgf t+-⨯5.0ϕσS 0=[]PPDgf t5.0-⨯ϕσ =0.60×3.74×2400/(1520×0.9－0.5×3.74) （f 查表为0.60） =3.94mmS= S 0＋C=3.94＋0.6＋2＋0.59=7.13mm 取S=8mm h 0=40mm 校核锥体所受最大应力处： σ=45cos 2s PD 中=3.74×（2400+8）/(2×10×cos35°) =687.14≦[σ]t ⑵锥体为外压容器的壁厚计算①．标准椭圆封头 设S 0=5mm R 内=0.9Dg=2160mmR 内／100S 0=2160／100*5=4.32 查图表4-1得B=275[P ]=B ×S 0／R 内=275×5／2160=0.64㎏／㎝²＞0.3㎏／㎝² 满足要求取C 1=0.5mm ，C 2=2mm ，C 3=0.5mm则S=S0＋C=8mm②．筒体设S0=5mmL/D=0.69D=2400/6=400查图表4-1得 B=210[P ]=210×6／2400=0.53㎏／㎝²＞0.3㎏／㎝²S0=6mm故可取C1=0.6mm，C2=2mm，C3=0.6mm则S= S0＋C=9.2mm 取S=10mm③．锥形封头因为α=35°所以22.50°＜α＜60°按第四章发酵罐设计的中封头设计可知，加强圈间中锥体截面积最大直径为： 2×2215／2×tan35°=1551mm取加强圈中心线间锥体长度为1157.5mm设S0=5mmL／D=1157.5／2400=0.482D／S0=2400／5=480查表4-1得B=275[P ]=B×S0/D=275×6/2400=0.69㎏／㎝²＞0.3㎏／㎝²故取S0=6mmC 1=0.6mm ，C 2=2mm ，C 3=0.6mm 所以S= S 0＋C=9.2mm 取S=10㎜综合前两步设计，取两者中较大的。