酒精发酵罐的设计
发酵罐制作安装的说明
发酵罐制作安装的说明发酵罐是一种常见的用于发酵蔬菜、水果、酒精、酱料等食品的设备。
下面将详细介绍发酵罐的制作及安装过程。
第一步：准备材料和工具1.发酵罐主体材料：不锈钢、陶瓷、玻璃等。
选择材料时需考虑到食品发酵的特性和食品与材料之间的相容性。
2.发酵罐盖材料：通气性好的材料，如布料或防腐纸。
3.发酵罐配件：气体出口、温度计、发酵罐底部垫片等。
4.工具：锤子、电钻、铁钳、螺丝刀、尺子、刀具等。
第二步：发酵罐制作1.制作罐体：根据所选材料的尺寸要求，将材料切割成合适大小的块状。
2.连接罐体：使用螺丝或焊接将切割好的罐体拼接在一起，确保连接牢固。
3.加工罐盖：根据罐体的形状，制作一个适合的罐盖。
罐盖上需要制作一个通气孔，便于气体排出。
4.安装配件：根据需要，安装气体出口、温度计和底部垫片等配件。
垫片可用于保护发酵罐底部，减少噪音和摩擦。
第三步：发酵罐安装1.选择安装位置：发酵罐需要放置在通风、干燥、避光和无异味的地方，远离热源和可燃物。
2.支架搭建：根据发酵罐的尺寸和重量，搭建一个稳定的支架，确保发酵罐的安全。
3.安装罐体：将制作好的发酵罐放置在支架上，确保罐体稳定，不易倾斜。
4.连接电源：如果需要加热或冷却发酵罐，连接电源，并确保电线走线合理、安全可靠。
5.安装温度计：将温度计插入罐体内部，并确保准确读取温度。
6.测试运行：在安装完成后，运行发酵罐一段时间，观察是否运行正常，温度和通风是否达到预期效果。
第四步：注意事项和维护1.发酵罐使用过程中应保持清洁，避免食品和杂质残留，以免影响发酵效果。
2.定期检查和清洗发酵罐，防止结垢、霉菌和细菌滋生。
3.注意发酵罐的温度控制，避免过高或过低的温度对食品产生不良影响。
4.及时更换或维修罐体和配件，确保发酵罐的正常运行和安全性。
总结：发酵罐的制作和安装是一个涉及材料选择、加工、组装和安装等多个步骤的过程。
在制作和安装过程中，需严格遵守安全操作规程，确保工作环境和设备安全可靠。
年产3.70万吨优级食用酒精生产装置发酵工段的工艺设计
吉林化工学院生物与食品工程学院课程设计年产3.70万吨优级食用酒精生产装置发酵工段的工艺设计学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：2015.4.14～2015.4.28吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology目录摘要 (V)Abstract (V)第1篇设计说明书 (1)第1章绪论 (1)1.1 设计项目的意义及依据 (1)1.2国内外研究状况 .................................................................... 错误！未定义书签。
1.3 可行性分析 (1)1.2 产品方案及生产规模 (3)第2章工艺论证 (4)2.1 生产方法 (4)2.1.1粉碎工段 (4)2.1.2液糖化工段 (5)2.1.3发酵工段生产方法 (5)2.1.4精馏工段生产方法 (5)2.2 设计厂区的自然条件 (6)2.2.1环境卫生 (6)2.2.2地理位置 (6)2.2.3地质条件 (6)2.2.4气象条件 (6)2.2.5抗震条件 (6)2.3原料、产品规格及公用工程 (7)2.3.1 玉米原料规格 (7)2.3.2 酶的规格 (7)2.3.3 酵母的规格 (7)2.3.4 营养盐、酸、碱的种类及规格 (7)2.3.5 产品及副产品的产量 (8)2.3.6公用工程 (8)2.4 厂址及原料运输 (8)2.4.1.原料供应与产品销售 (8)2.4.2.能源供应 (8)2.4.3.给排水 (9)2.4.4.所选厂址应有足够的面积 (9)2.4.5.交通运输 (9)2.4.6.企业协作与城市规划 (9)2.5 环保和安全 (9)2.5.1 纯酒精的性质 (9)2.5.2 火灾防范 (9)2.5.3 粉尘爆炸防范 (10)第3章工艺设计说明 (11)3.1 发酵工段 (11)3.1.1生产工序的目的和要求 (11)3.4.2生产原理 (11)3.4.3原料及产品规格 (11)3.4.4流程叙述 (12)3.4.5开车前准备工作 (13)3.4.6正常开车步骤 (14)3.4.7 发酵工艺参数 (15)3.4.8停车步骤 (17)3.4.9生产异常现象及处理方法 (17)第2篇设计计算书 (18)第1章发酵工段物料恒算 (18)1.1主要设计条件及工艺参数 (18)1.2酵母种子罐进料流量的计算 (18)1.3 预发酵罐出料流量的计算 (19)1.4 发酵罐流量的计算 (19)第2章发酵工段设备计算 (20)2.1 种子罐 (20)2.1.1相关说明 (20)2.1.2.种子罐计算 (20)2.1.3.种子罐几何尺寸的计算 (20)2.2 发酵罐的计算 (21)2.2.1 发酵罐物料衡算 (21)2.2.2.发酵罐体积的计算 (21)2.2.3.发酵罐几何尺寸的计算 (22)2.2.4管道计算 (22)2.2.5 泵的计算 (23)2.2.6发酵工段换热器的计算 (24)2.2.7 成熟醪中间罐的计算 (26)2.3 发酵工段设备 (27)第3章总结......................................................................................... 错误！未定义书签。
发酵罐的设计范文
发酵罐的设计范文发酵罐是用来进行微生物发酵过程的设备，广泛应用于食品、医药、饲料、酒精等行业。
它的设计对于保证发酵过程的顺利进行具有重要意义。
首先，在设计发酵罐时，需要考虑容器的材质选择。
常见的发酵容器材质有玻璃、不锈钢、塑料等。
其中，不锈钢是目前最常用的材料，因为它具有良好的耐腐蚀性能和机械强度，能够适应不同的发酵工艺和条件。
此外，不锈钢材质还易清洗，能够保证发酵过程的卫生安全。
其次，发酵罐的设计应考虑容器的形状和尺寸。
一般而言，发酵罐的形状可以是圆柱形、椭圆形或立方形，尺寸则根据实际需要而定。
圆柱形发酵罐具有较小的基底面积，体积利用率较高，适用于大规模的发酵过程；而椭圆形发酵罐能够减小搅拌时的死角和液流的旋转，有利于发酵物料的均匀混合；立方形发酵罐则容易进行工艺控制和操作。
根据实际需要选择合适的形状和尺寸，以满足发酵工艺的要求。
同时，发酵罐的设计还需要考虑气体供应和排出的设施。
发酵过程中，微生物需要氧气进行呼吸，因此罐体需要有合适的进气装置，以保证微生物的正常生长。
常见的进气装置有机械式搅拌、气体通道等。
同时，还需要考虑废气的排出，避免微生物产生过量气体而影响发酵过程。
此外，温度和酸碱度是影响发酵过程的关键因素，因此在设计发酵罐时需要考虑温度和酸碱度的控制设备。
发酵罐通常会设置恒温装置，以保持适宜的发酵温度。
常见的恒温设备有水浴、电热传导等。
对于酸碱度的控制，可以通过添加酸碱溶液等方式进行调节。
最后，发酵罐的设计还需要考虑搅拌和控制系统。
搅拌过程有助于增加氧气传递、混合反应物料和促进产物的分散。
搅拌系统通常包括电机、搅拌桨和传动装置等。
对于控制系统，需要设置相应的传感器和控制器，以对温度、酸碱度、溶解氧等过程参数进行监测和控制。
总之，发酵罐的设计是一项复杂而重要的任务，需要考虑容器材质选择、形状尺寸、气体供应排出、温度酸碱度控制以及搅拌控制系统等方面。
只有合理设计，才能满足发酵过程的要求，保证产品的质量和产量。
第五章 发酵罐
第一节 嫌气发酵罐
• 一、酒精发酵罐 • 二、圆筒体锥底发酵罐
一、酒精发酵罐 1、基本结构
2，发酵罐的冷却装置
• 根据发酵的大小不同， 酒精发酵罐通常采用以 下冷却装置：
• （1）中小型发酵罐：多 采用罐顶喷水淋于罐外 壁表面进行膜状冷却；
• （2）大型发酵罐：由于 罐外壁冷却面积不能满 足冷却要求，所以，罐 内装有冷却蛇管或罐内 蛇管和罐外壁喷洒联合 冷却装置。
污染能力好； • 4.易于清洗、维修、灭菌。
本章小结
• 嫌气发酵罐:原理、结构特点、优缺点 酒精发酵罐.圆筒体锥底发酵罐 • 需氧发酵罐:原理、结构特点、优缺点
• （1）机械搅拌发酵罐 • （2）气升式发酵罐 • （3）自吸式发酵罐 机械搅拌自吸式发酵罐; 溢流自吸式发酵罐(文氏管发酵罐); 喷射自吸式发酵罐。
• 试验罐采用无级变速装置。发酵罐常用 的变速装置有三角皮带传动，圆柱或螺 旋圆锥齿轮减速装置，其中以三角皮带 变速传动较为简便
• 空气分布装置：单孔管和环行管
（7）轴封
• 轴封的作用是使罐顶或罐底与轴之间的缝
隙加以密封，防止泄漏和污染杂菌。
常用的轴封有填料函和端面轴封两种。
• ①填料函式轴封是由填料箱体，填料底衬 套，填料压盖和压紧螺栓等零件构成，使 旋转轴达到密封的效果。
发酵工程
第五章 发酵罐
第一节 嫌气发酵罐 第二节 需氧发酵罐 第三节 发酵罐选型
注意事项
概述：
• 发酵设备是发酵工厂中主要的设备，它提供了 一个适应微生物生命活动和生物代谢的场所。
• 由于微生物分厌氧和通风两大类，故供微生物 生存和代谢的生产设备也就各不相同。
• 不论厌氧或通风发酵设备，除了满足微生物培 养所必要的工艺要求外，还得考虑材质的要求 以及加工制造难易程度等因素。
啤酒发酵罐的结构和种类
啤酒发酵罐的结构和种类啤酒，这可是个好东西，既解渴，又能让人放松。
不过你知道吗？其实这杯看似简单的啤酒，背后可是有着一整套复杂的制作过程。
而这个过程当中，最重要的“幕后英雄”之一，就是发酵罐。
说起发酵罐，大家可能会觉得它只是一个普通的容器，实际上它的结构和种类可大有讲究。
今天咱们就聊聊这个话题，让大家对啤酒的“成长之路”有个更深的了解。
一、发酵罐的基本结构发酵罐其实就像啤酒酿造过程中的“大肚子”，是啤酒发酵的核心所在。
咱们从最简单的部分说起，首先它得有个合适的形状。
传统的发酵罐一般是圆柱形的，虽然看起来挺普通，但它有个好处，那就是可以保证液体在罐内流动均匀，促进酵母的发酵作用。
再说了，发酵罐是压力容器，所以它的外壁通常是非常坚固的，材质多用不锈钢，耐腐蚀、抗压力，不容易生锈。
啤酒在发酵的时候可不是什么温柔的过程，罐子要经得起这种“重口味”的挑战。
发酵罐的上方一般会配有一个气阀，负责释放二氧化碳气体。
因为啤酒发酵时，酵母会把糖分转化成酒精的产生大量的二氧化碳。
你可以想象，发酵罐就像是一个压力锅，气阀的作用就是给气体一个“出口”，避免罐子内压力过大，导致意外发生。
这个气阀的设计也很有趣，有的设计得很精巧，甚至还能起到调节气压的作用，确保发酵过程的顺利进行。
发酵罐的底部也有些讲究。
通常，底部会有一个排放口，用来排除发酵过程中产生的沉淀物。
毕竟，酵母死掉后会形成一些沉淀，如果不及时清理，容易影响酒体的口感和清澈度。
通过这个排放口，酿酒师可以定期清理这些杂质，保持发酵罐内的环境清洁，确保每一批啤酒的品质。
二、发酵罐的种类既然发酵罐这么重要，那它的种类自然也不少。
咱们先从最常见的两种说起：开放式发酵罐和封闭式发酵罐。
开放式发酵罐顾名思义，就是上面没有盖的，开放的容器。
这种罐子通常用于一些小规模的手工酿酒厂。
因为它的设计比较简单，价格也相对便宜，操作起来也不那么复杂。
这种罐子的缺点也很明显——它容易受到外界环境的影响，比如灰尘、杂菌、温度等问题，可能会对啤酒的发酵过程造成干扰。
年产100000吨酒精发酵罐的设计
《生物工程设备》课程设计说明书100000t/a酒精发酵罐的设计年产100000吨酒精发酵罐的设计摘要发酵设备是发酵工厂中的主要设备，发酵设备必须具有适宜微生物生长和形成产物的各种条件，促进微生物的新陈代谢，使之能在低耗能下获得较高产品。
因此发酵设备必须具备微生物生长的基本条件。
发酵主要分为嫌弃发酵和好气发酵两大类，根据发酵微生物的不同特性我们可以选择与之相对应的不同的发酵设备来进行所需要的发酵过程。
酒精发酵属于嫌弃发酵过程，所以酒精发酵罐也需设计制造成嫌弃发酵罐来进行发酵。
酒精发酵罐除了满足微生物生产和代谢的基本条件外，发酵微生物热的释放和冷却设备及发酵废液的排放等一系列工艺条件也必须满足。
本次设计的酒精发酵罐为年产100000吨，95%的酒精，针对500m3的锥形酒精发酵罐的基本尺寸进行设计的。
关键字：锥形，酒精，发酵罐，设计目录1 前言------------------------------------------------------------------------3 1.1 酒精发酵罐设计的目的和意义----------------------------------------------41.2 技术背景----------------------------------------------------------------52 基本工艺条件----------------------------------------------------------------7 2.1 生产规模----------------------------------------------------------------72.2 物料参数----------------------------------------------------------------73 设备设计计算及说明----------------------------------------------------------8 3.1 发酵罐罐数的确定--------------------------------------------------------8 3.2 发酵罐几何尺寸的确定----------------------------------------------------8 3.3 酒精发酵罐的换热装置设计------------------------------------------------9 3.4 设备材料的选择----------------------------------------------------------11 3.5 发酵罐的壁厚计算--------------------------------------------------------11 3.6 接管设计----------------------------------------------------------------113.7 支座的选择--------------------------------------------------------------124 附录------------------------------------------------------------------------15主体设备化工设备图（或设备流程图）5 参考文献--------------------------------------------------------------------161 前言酒精学名乙醇，是由碳、氢、氧3种元素组成的化合物，结构是C H OH,相对分子质量为46.酒即是食品、化工、医药、染料、国防等工业十分重要的基础原料，又是可再生的清洁能源。
生化工程设备-第一篇-第三章-嫌弃发酵设备-第一节,第二节
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三是密闭容器的演变。原来是在开放式 长方形容器上面加穹形盖子的密闭发酵罐 槽，随着技术革新过渡到用钢板、不锈钢 或铝制的卧式圆筒形发酵罐。后来出现的 是立式圆简体锥底发酵罐，这种罐是20世 纪初期瑞士的奈坦(Nathan) 发明的，所以 又称奈坦式发酵罐。 目前使用的大型发酵罐主要是立式罐， 如奈坦罐、联合罐、朝日罐等。由于发酵 罐容量的增大，要求清洗设备也有很大的 改进，大都采用CIP自动清洗系统。
• 它是由一根两头装有喷嘴的洒水管组成，两 头喷水管弯有一定的弧度，喷水管上均匀地 钻有一定数量的外孔，喷水管安装时呈水平. 喷水管借活接头和固定供水管相连接，它是 借喷水管两头喷嘴以一定喷出速度而形成的 反作用力，使喷水管自动旋转，在旋转过程 中，喷水管内的洗涤水由喷水孔均匀喷洒在 罐壁、罐顶和罐底上，从而达到水力洗涤的 目的。对于120 的酒精发酵罐，采用36mmX 3mm的喷水管，管上开有f f4mmX 30个小孔， 两头喷嘴口径为9mm，
• 发酵的冷却装臵，对于中小理发酵罐， 多采用罐顶喷水淋于罐外壁表面进行 膜状冷却;对于大型发酵罐，罐内装有 冷却蛇管或罐内蛇管和罐外壁喷洒联 合冷却装臵，为避免发酵车间的潮湿 和积水，要求在罐体底部沿罐体四周 装有集水槽。采用罐外列管式喷淋冷 却的方法，具有岭却发酵液均匀，冷 却效率高等优点。
• 酒精发酵罐的洗涤，过去均 由人士操作，不仅劳动强度 大.而且二氧化碳气体一旦未 彻底排除，人工人罐清洗会 发生中毒事故。近年来，酒 精发酵健已逐步采用水力暗 射游涤装骨.从 • 而改善了人士的劳动强度和 提高了效率。大型发酵罐采 用这种水力洗涤装臵尤为重 要。 • 水力洗涤装臵如图1-3-2所 示。
• 1. 发酵池数目的确定 • 采用小容量的发酵池，将导致一系列非生产消耗的 增加。体积小，池数目多，又必然会增加投资费用， 所以一般不宜采用。在一个发酵池内可容纳一次麦 芽汁量的前提下，发酵池的数目可按下式计算:
势能自流式酒精连续发酵罐组的设计与分析
发酵 ， 造成残 渣 占发酵罐容积并继续耗 能的问题。 更大 优点是 减 少 了蒸馏 系统 中 由于残渣 的存在 增加
２６ 降温措施驻特 ， １ ， 在 号罐与 ２ 号罐、 号罐与 ３ ２ 号罐 、 号罐与 ４号罐 问的连通管路外面可以设 计 ３ 冰水降 温装 置， 据需 要可 以调 整 醪 液为 ｌ 根 ８— ２ ℃， ｏ 甚至更低， 由于是顺 势能连接 ， 可以减去螺旋 板换热器和相应的循环 泵， 避免 由于泵和螺旋换热
的一 个方向性的重要 参考设计。
关键词 ： 酵罐 ； 发 垒糖 袭 ； 续发酵 ； 酵强度 连 发
中里分类号；Ｓ６ ．；Ｓ ６ ． Ｔ ２２２ ＇ ２ １３ Ｉ
文献标识码 ： Ｂ
０ 前 言
随着耐 高 温 和 高活 性 淀 粉 酶 制 剂 的 突 破 性 进
步， 液化喷射器的应用与实践 ， 使淀粉连续稳定的大 型液化糖化工艺得 以顺利实现 ， 特别是大型斜底发 酵罐和锥形发酵罐在应用 中积累一定的经验 ， 固定 酵母技术和准连续发酵技术也在实践中发挥了重大
２４ 由于是 全 糖 液发 酵 ， 液 流 动 性好 … ． 醪 ２ ３４号
工艺要点 ： 粉浆液 ｐ ５４— ．、 浆罐温度 ８ Ｈ ． ５７ 粉 ３ ８℃、 射器温 度 ９ ５ 喷 ６—９ ＋、 ８ 液化罐 温度 ９ — Ｃ ４ ９ ＋ 液 化 时 间 ６ ｉ） 糖 化 温 度 ５ ６Ｃ（ 嘶ｌ 、 ｎ ９—６ ℃、 化 ｌ 糖 ｐ ４２ ． 糖化时间 １０ ｉ）糖化醪进入发酵罐 Ｈ． ４４ （ ２ｍｎ 、 的温 度 ３ ℃。 ０ 新型酒精连续发酵系统如图 １ 所示 。 ２ 发酵 系统 特点
的技术 进步作 用 ， 多塔 差压蒸 馏 、 ｏ Ｃ ２回收 和高蛋 白 பைடு நூலகம்
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生物工程专业《化工原理课程设计》说明书题目名称专业班级学号学生姓名指导教师2011 年10 月31 日目录一设计方案的确定 (1)1.1设计条件 (1)1.2发酵工艺 (2)1.3发酵罐尺寸及整体设计 (3)1.3.1发酵罐尺寸确定 (3)1.3.2发酵罐整体设计 (3)1.3.2.1加热、冷却系统的设计 (3)1.3.2.2 pH调节系统的设计 (3)二计算 (4)2.1发酵罐尺寸计算 (4)2.1.1发酵罐直径和高度 (4)2.1.2发酵罐表面积 (4)2.1.3罐体壁厚 (4)2.2传热量的计算 (4)2.2.1发酵液量的确定 (4)2.2.2总的发酵热 (4)2.2.3冷却水耗量W的计算 (5)2.2.4对数平均温度差ΔT m的计算 (5)2.2.5传热总系数K的确定 (6)2.2.6冷却面积的主要尺寸的确定 (6)三设备选型 (7)3.1换热器的选择 (7)3.2人孔的选择 (7)3.3支座的选择 (7)3.4接口管的选择 (7)3.5仪表接口的选择 (7)四附录及图纸 (8)附录 1 (8)附录 2 (8)五总结 (9)六参考文献及资料 (10)一设计方案的确定酒精是一种无色透明﹑易挥发，易燃烧，不导电的液体。
有酒的气味和刺激的辛辣滋味，微甘。
学名是乙醇，分子式C2H6O。
现在的酒精主要还是通过发酵发开制备的。
酒精制备的原料主要有淀粉质和纤维质为主，通过各种酶的作用而产生酒精的，酒精生产也带来了很多副产品，比如说杂醇油、甲醇、二氧化碳等。
1.1设计条件本次课程设计条件是用10m3发酵罐，发酵生产酒精。
表1发酵条件的确定项目条件备注发酵罐类型嫌气发酵罐由参考文献[1]确定发酵菌种酵母菌由参考文献[3]确定发酵罐体积10m3由老师所给的条件确定温度30℃由参考文献[3]确定pH 4.0 由参考文献[3]确定压力42⨯Pa 由参考文献[3]确定10102⨯~5发酵液密度1076kg·m3-由参考文献[3]确定冷却方式沉浸式冷却蛇管由参考文献[1]确定1.2 发酵工艺[3]用甘蔗糖蜜经过硫酸处理让淀粉分子从原料细胞中游离出来以后，再通过稀释、调配、灭菌等操作，然后通过酒母发酵产生酒精。
其工艺流程图为↓↓↓pH 4.0↓↓↓↓↓发酵温度30℃、 pH 4.0↓图1以甘蔗糖蜜为原料的酒精生产工艺流程图1.3 发酵罐的尺寸及整体设计 1.3.1 发酵罐尺寸的确定酒精发酵罐多为圆柱形、底部和顶部均为蝶形或锥形的立式金属容器 带有锥形底、盖的圆柱形发酵罐全容积为：V=D 4π2(H+3h 1+3h 2) D —罐的直径 H —圆柱部分高度 h 1—罐底高度 h 2—罐盖高度发酵罐罐体高度，底、盖高度和罐直径的关系如下： H=1.1~1.5D h 1=0.1~0.4D h 2=0.05~0.1D 由以上关系确定发酵罐尺寸 1.3.2 发酵罐的整体设计酵母菌在无氧条件下培养，主要进行发酵作用，可使糖分转变为酒精和CO 2。
酵母菌在有氧条件下进行酒精发酵时，由于进行了呼吸作用，酒精产量大大降低，糖的消耗速度在单位时间内也减慢。
所以在发酵过程中不需要设计通风系统；由于不需要通风系统，且采用沉浸式蛇管冷却，所以本设计不需要搅拌系统。
1.3.2.1 加热、冷却系统的设计[1]由于发酵罐的体积比较大，罐顶喷水淋于管外壁表面进行冷却不能满足要求所以采取罐内蛇管冷却，为沉浸式蛇管换热器。
所以采用的冷却系统为沉浸式蛇管换热器1.3.2.2 pH 调节系统的设计[1]在本设计中，主要加入氨水来调节pH 值。
这样既可以调节pH ，又可以提供氮源。
二 计算2.1发酵罐尺寸计算 2.1.1发酵罐直径和高度由发酵罐尺寸确定中计算直径和高度选取结构尺寸比例：H=1.4D ，h 1= h 2=0.1D由全容积公式得：D=2.05m H=2.87m h 1= h 2=0.205m2.1.2发酵罐表面积S(圆柱体表面积S 1和罐底、罐顶表面积S 2、S 3)S 1=πDH=3.14×2.05×2.87=18.47 m 2S 2=S 3=212h R πR + =22205.0025.1025.114.3+⨯=3.36m 2 所以表面积S 为：S= S 1+ S 2+ S 3=25.19m 22.1.3罐体壁厚[]C pσ2pD δ1+-=ϕ(mm)=()mm 6.0230.40.8170220500.4≈+-⨯⨯⨯ ，取6mmD —罐体直径(mm) p —耐受压强 (取0.4MPa) ϕ—焊缝系数，双面焊取0.8[σ]—设计温度下的许用应力(kgf/c 2m )(16MnR 钢焊接压力容器许用应力为150℃，170MPa)C —腐蚀裕度，当δ－C<10mm 时，C ＝3mm 2.2 传热量的计算[4]2.2.1 发酵液量V q 的确定发酵罐全容积与发酵液量的关系为：V=ϕqV式中V 为全容积，V q 为发酵液量，ϕ为装液系数(一般取0.85～0.90) 取装液系数为0.85则发酵液量V q =V×ϕ=10×0.85=8.5m³ 2.2.2 总的发酵热Q()321Q Q Q Q +-=Q 1—生物合成热 Q 2—蒸发热损失Q 3—罐向周围散失的热损失Q 1＝mSq m —每罐发酵醪量(kg) S —糖度降低百分值(%)q —每kg 糖发酵放出的热量(J) 查得发酵液密度ρ=1076kg ·m 3-，每kg 糖发酵放出的热量为418600 J Q 1=1076×8.5×1%×418600＝3.83×107J Q 2=5%Q 1=5%×3.83×107=0.19×107 J Q 3=S αc (T W －T B )假定罐壁不包扎保护层，壁温最高可达35℃，生产厂所在地区的夏季平均温度可查阅有关资料，现假定为32℃。
幅对c ααα+=BW 4B 4W 4B Wt t 100T 100T C t t 1.7-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= 323510032273100352734.8832351.7444-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛++-==8)℃h kJ/(m 2⋅⋅Q 3=25.19×8×3×10³=0.06×107 J所以总的发酵热()321Q Q Q Q +-==()0.060.193.83--×107 =3.58×107J/h 2.2.3 冷却水耗量W 的计算()12P B A t t WC Q Q -==Q A —酒精的总发酵热(J·h 1-) Q B —冷却水带走的热量(J·h 1-) W —冷却水耗量(kg ·h 1-)C p —在平均水温t=2tt 21+时水的比热容(J·kg 1-·℃1-)t 1、t 2—冷却水进、出口温度(℃) Q A =Q B =Q则 W=)t (t C Q 12p -7418600103.587⨯⨯==1221 kg/h2.2.4 对数平均温度差ΔT m 的计算主发酵期控制发酵液温度Tr 为30℃，冷却水进出口温度分别为1t =20℃2t =27℃。
()()2r 1r 2r 1r m t T t T ln t T t T ΔT -----=()()27302030ln 27302030-----==5.8℃2.2.5 传热总系数K 的确定选取蛇管为水、煤气钢管其规格为53/60(mm),则管的横截面积为： 0.785×(0.053)2=0.0022(m 2)设罐内同心装两列蛇管，并同时进入冷却水，则水在管内流速为: ν=1221/(2×3600×0.0022×1000)=0.077m/s 设蛇管圈的直径为1.5m,并由水温查表得A=6.45()⎪⎭⎫⎝⎛+=R D 1.771D ρν4.186A α0.70.82其中ρ=1000 D=0.053m R=0.75m 则2α=7669)℃h kJ/(m 2⋅⋅1α值按生产经验数据取2700)℃h kJ/(m 2⋅⋅ 故传热总系数K 为：K=1675011880.026527001766911+++=1425)℃h kJ/(m 2⋅⋅188—管壁的导热系数，)℃h kJ/(m 2⋅⋅1/16750—管壁水污垢的热阻，)℃h kJ/(m 2⋅⋅ 0.0265—管子壁厚，m2.2.6 冷却面积的主要尺寸的确定所求冷却面积F ：m ΔT K Q F ⨯=5.8142535800⨯==4.33m 2两蛇管总长度L ：p πd A L =0.0533.144.33⨯= =26.01 m 式中p d —蛇管的平均直径，m每圈蛇管长度ι=2p 2p h πD +式中p D —蛇管圈直径，m p h —蛇管圈之间的间距，取为0.15米 ι=()220.151.53.14+⨯=4.7m两列蛇管总圈数N=L/ι=26.01/4.7=6两列蛇管的总高度H=()()0.750.1516h 1N p =⨯-=-m 三 设备选型[2]3.1换热器的选择选择YSC 系列沉浸式蛇管换热器，冷却温度范围：5~40℃；液下沉深度：350~1000mm 。
3.2人孔的选择本次设计设置1个人孔，标准号为：人孔RFⅡ(R·G )450-0.6 HG21522-1995，公称直径450mm 在罐顶上，位于右边轴线离中心轴750mm 处。
3.3支座的选择本次设计采用A 型支承式支座，标准号为：JB/T 4724，支座A3，材料为：Q235-A• F/Q235-A•F。
3.4接口管的选择设发酵醪液流速为1m/s ν=，1h 排尽。
发酵罐装料液体积：V 1 =8.53m物料体积流量Q=1h V 1=36008.5=0.00236m 3/s 则排料管截面积，F=νQ =10.00236=0.00236m 2 又20.785d F =得d=0.054m ，取无缝钢管，查阅资料，平焊钢管法兰HG20593-97，取公称直径50， 3.5mm φ57⨯。
其他管道也是如此计算。
则管道接口为：进料口：平焊钢管法兰HG20593-97，直径 3.5mm φ57⨯，开在罐顶， 排料口：平焊钢管法兰HG20593-97，直径 3.5mm φ57⨯，开在罐底； 排气口：平焊钢管法兰HG20593-97，直径 3.5mm φ57⨯，开在罐顶； 冷却水进口：平焊钢管法兰HG20593-97，直径 3.5mm φ57⨯，开在罐身； 冷却水出口：平焊钢管法兰HG20593-97，直径 3.5mm φ57⨯，开在罐身； 取样口：平焊钢管法兰HG20593-97，直径 3.5mm φ57⨯，开在罐身。