酒精发酵罐的设计
工程设备课件-发酵罐
盘顶 旋风方向
图 13-11 空气分配盘
5
6
4 3
2
1
图 13-12 气流喷舞干燥喷咀 空气管 2-压紧螺帽 3-喷咀座 4-压紧螺帽
5-喷咀 6-进液管 7-喷咀口
➢喷雾干燥特点
1.干燥速率快、时间短； 2.干燥温度低； 3.制品具有良好的分散性和溶解性，成品纯度高。
➢应用
特别适用于不能借结晶方法得到固体产品的生物制 品生产中，如酵母、核苷酸和某些抗生素药物的 干燥。
一，粗馏塔板类型及结构
1 泡罩塔板
该类塔板适宜处理易起泡的液 体。是国内不少酒精厂家的粗 馏塔主要采用的装置。主要由 塔体，塔板和升气管等部件组 成。
泡罩塔的操作：
泡罩底部浸没在塔板上的液体，形成 液封，气体自升气管上升，流经升气 管和泡罩之间的环形通道，再从泡罩 齿缝（主要是分散气体，增大气液接 触面积）中吹出，进入塔板上的液层 中鼓泡传质。常见的泡罩为倒扣的自 行车铃盖形，周边有齿缝。齿缝一般 为矩形，三角形和梯形。
湿物料的干燥操作有2个基本过程同时进行：
1.传热过程，热量由气体传递给湿物料，使其温度 升高；
2.传质过程，物料内部的水分向表面扩散，并在表 面汽化被气流带走。
三、干燥设备的选型原则
➢生物工业制品的干燥设备类型
瞬时快速干燥设备：滚筒干燥设备、喷雾干燥 设备、气流干燥设备、沸腾干燥设备
低温干燥设备：真空干燥设备、冷冻干燥设备
机械搅拌自吸式发酵罐
▪
之
自 吸 式
自 吸
发
式
酵
发
罐
酵
罐
的结Βιβλιοθήκη 构气升式发酵罐类型： 气升环流式
鼓泡式 空气喷射式
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。
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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第一章 啤酒露天发酵罐的化工设计计算一 、发酵罐的容积确定实际需要选用V 全=40m 3的发酵罐则V 有效=V 全× =40×80%=32 m 3二、 基础参数选择1. D:H 选用D:H=1:32.锥角：取锥角为70°3.封头：选用标准椭圆封头4.冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却（罐体两段，锥体一段，槽钢材料为A 3钢，冷却介质采用20%、-4℃的酒精溶液）5.罐体所承受最大内压：㎏／cm 3外压：㎏／cm 36.锥形罐材质：A 3钢外加涂料，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：环氧树脂三、 D 、H 的确定由D:H=1:2 ，则锥体高度H 1=D ／2tg35°=封头高度H 2=D ／4=圆柱部分高度H 3=（）D=又因为V 全=V 锥+V 封+V 柱=3π×2D 4×H 1+24π×D 3＋4π×D 2×H 3 =++=40得D=查JB1154-73《椭圆形封头和尺寸》取发酵直径D=3400mm 再由V全=40cm3 ，D=设H: D=xD3＋D3＋（）D3=40X=得径高比为D:H=1:由D=3400mm查表得椭圆形封头几何尺寸为：h1=850mmh0=50mmF=V=筒体几何尺寸为：H=2946mmF= m2V=锥体封头几何尺寸为：H0=50mmr=510mH=2428mmF=πd2／4-[()0.70.32COSaSina++]= m2V=πd3／24[（+）2／tga+]= m3则：锥形罐总高：H=575+40+5791+40+1714=8160mm总容积：V=++=实际充满系数：32／=75%罐内液柱高：H ，=321044.327.10-32⨯⨯π+（2428+50）=4873mm 四、发酵罐的强度计算罐体为内压容器的壁厚计算1. 标准椭圆封头设计压力为:*=㎏／cm 2S=[]2PDgC t P ϕσ+- 式中：P=㎏／cm 2[]t σ：A 3钢工作温度下的许用力取1520㎏／cm 2ϕ：焊接系数，本例采用双面对接焊作为局部无探伤壁厚附加量：C=C 1+C 2+C 3查表得：C 1:钢板厚度的负偏差取负偏差C 2:腐蚀裕量取2mmC 3:制造减薄量取则： mm 8.64.375.2-9.015202340075.2=+⨯⨯⨯ 取 S 0=7mm直边高：h 0=50mm校核D D 42P s h σ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦中中=()850273400747340075.2⨯+⨯⨯+⨯ =≤[]σ2. 筒体P 设=×（P 工作+P 静）=*（+）=㎏／cm 2S=[]2PD C P σϕ+- （取C 2=,C 2=2,C 3=） =mm 5.72.342.3-9.015202340042.3=+⨯⨯⨯ 取S=8mm校核σ2=PD/2s=≤ϕt3. 锥形封头(1) 过渡区壁厚S= []P 20.5K Dg C Pϕσ+-设 P 设=*（+）=㎏／cm 2（为静压）K=S=[]P 20.5K Dg C Pϕσ+-设 =C +⨯⨯⨯⨯⨯74.35.0-9.015202340074.375.0 =+C=++2+=(2) 锥体S=[]*0.5f PDg t P ϕσ-+C S 0=[]*0.5f PDg t P ϕσ-=6.574.35.0-9.01520340074.360.0=⨯⨯⨯⨯（f 查表为）S=S 0+C=++2+=取S=10mm h 0=40mm校核锥体所受最大应力处：D 235P sCos σ=︒中 ==︒⨯⨯⨯35cos 102341074.3=[]σ≤ 锥体为外压容器的壁厚计算1.标准椭圆封头设S 0=5mmR 内==3060mmR 内/100S=3060/（100×5）=查图表4-1及B=275[P]=B*S 0/R 内=275*5/3240=cm 2>cm 2满足要求取C 1=，C 2=2mm ，C 3=则S=S 0+C=8mm2.筒体设S 0=6mmL/D=S 0/ D=2400/6=400查图表4-1及B=210[P]=210×6/3400=cm2>S0=6mm故可取C1=，C2=2mm，C3=则S=S0+C=或10mm3.锥形封头因为：α=35°所以°<α<60°按第四章发酵罐设计的中封头可知，加强圈间中锥体截面积最大直径为：（2 ×2428/2 ）×tg35°=1700mm取加强圈中心线间锥体长度为1214mm设S0=6mmL/D=857/3400=D/S0=3400/6=查图表4-1及B=320[P]=BS0/D=320*6/3400=>cm2故取S0=6mmC1=，C2=2mm，C3=所以S=S0+C=6+=取S=10mm综合前两步设计，取两者中较大的有生产经验确定标准椭圆型封头厚度为10mm h0=50mm圆筒壁厚10mm标准形封头壁厚12mm h0=50mm五、锥形罐的强度校核内压校核液压试验P试=125P设由于液体的存在，锥体部分为罐体受压最重之处即最危险设计压力P=cm2液压实验P试==cm2查得A3钢σ=2400kg/cm3σ试=P试[D g+（S-C）]/2(S-C)=*[3400+]/2*=cm2ψσ=**2400=1944kg/cm2>σ试可见符合强度要求，试压安全外压实验以内压代替外压P=*+=cm2P试==cm2<P内试故可知试压安全刚度校核本例中允许S=2*3400/1000=而设计时取壁厚为S=10mm，故符合刚度要求（公式：S最小=2D内/1000）第二章发酵罐热工设计计算一、计算依据计采用A3刚作发酵罐材料，用8号槽钢做冷却夹套，分三段冷却，筒体二段，椎部一段，夹套工作压力为cm2冷媒为20%（V/V）酒精溶液，T进=-4℃，T出为-2℃，麦汁发酵温度维持12℃（主要发酵5-6天，封头及筒体部分保温层厚度为200mm，椎底部分为98mm）二、总发酵热计算Q=q*v=119*32=3808kg/hrq为每立方米发酵麦汁在主发酵期间每小时的放热量；v为发酵麦汁量1、冷却夹套型号选择选取8号槽钢起截流面积为A=hb-截面积=8*冷却剂流量为（三段冷却）3**10-4*1=*10-3m3/s查得20%（V/V）酒精溶液Δt平=-3℃下的ρ=976kg/m3Cρ=kg·℃冷却剂的冷却能力为：Q=*103*976**2*3400=60082kcal/hr故可选取8号钢槽为冷却夹套。
2、发酵罐冷却面积的计算考虑生产过程中，随着技术的改进，工艺曲线可能更改，按目前我国工艺曲线看，日降温量较大的为13℃到5℃，为了将来工艺更改留下余量，设计取13-5=8℃为设计的日降温量，取℃/hr为设计的小时降温量，则由Q=KAΔt m求得冷却面积。
传热系数K的确定醪液α1的计算α1=*C*2t-1t=*185*511-=m2·h·℃冷却夹套的α2的计算湿润周边=80+（80+4*）+2*（43-1）de=（4*流体流动截面面积）/湿润周边=276mm=de=4*==20%（V/V）酒精在定性温度t=（-4-2）/2=-3℃下μ==*103Pa·sλ=hr·m·℃=m·℃C p=kg·℃=*103J/kg℃ρ=976kg/m2μ=1m/sRe=duρ/μ=9160=104故可视为强制湍流流动得n=α2=λ/d（Re）（C pμ/λ）=hr·m·℃因为计算时冷却盘管为直管的，先修正：α、=α（1+R）=*（1+12）*=hr·m·℃筒体部分传热系数K1/K A2=1/α1A1+Rs1/A1+b/λA2+1/α2A3+Rs2/A3代入数据可得：1/K=*10-3所以：K=m2·℃注：h为假设夹套高度（m）3、锥形罐筒体需冷却的热量1）醪液放热Q醪=Q1 ’+ Q2’Q1‘ = 37000×× = / hrQ2’=37000×× =21132kcal / hr所以,Q 醪=Q1‘+Q2’ =24115kcal / hr2）外界与罐体的传热量a. 封头部分Q1 = KF(t外平+t0附-t内）带入数据得KF=Q1 = KF(t外平+t0附-t内）=×（10%+1）×（32+）/ hrb. 筒体部分：带入数据：1/KF=1/αA 1 + δ1/λ1A 2 +δ2/λ2A 2+δ3/λ2A 4+1/αA 5得：KF = K·°CQ 2=KF(t 外平+t 0附-t 内） =×（32+） = 6119kcal/hr4、筒体冷却面积A 初定C t t t t t m ︒=-=∆∆-∆∆3.11)9/14ln(/)914()/ln(/)(2121 Q=KAΔt m A=24115/×= 则醪液的冷却负荷为： 37000=T>T故冷却面积能够满足要求。
5、发酵罐冷却面积的确定筒体部分由前面叙述可知，筒体部分相同的冷却段，选用8#槽钢筒体冷却段面积为，则槽钢长==195 取相邻两槽钢间距为40mm 一圈槽钢长： l 0=[×2+]1/2 =330m 长的槽钢可绕圈数195/ ≈20圈 则二段各绕10圈冷却段高度为：10×（80+40）-40=1760mm筒体时机冷却面积为：(20*×=T锥底部分锥体部分醪液量为×=锥体部分冷却面积为×=则槽钢长为=绕制高度为1000mm第三章发酵罐的技术特性和规范一、技术特性本例按JB741—80钢制焊接压力容器技术条件：及“SB5111”不锈钢耐酸性钢及碳钢、II类设备进行制造试验。
设备制造完毕后，设备内壁所有内表面焊缝须打磨光滑平缓过渡，但须保证用材料同样厚度。
立板焊接时应与底轴垂直，两块立板之间得分布误差不大于设备安装后轴线对基础的不垂直度在全场上不大于10mm，设备在现场就位安装。
设备组焊后，封头筒体锥形底的Ф400轴线在总高度范围内的不垂直度<15mm设备应进行下列实验：液压实验罐内cm2夹套内cm2气压实验罐内3kg/cm2夹套内3kg/cm2设备内应涂白色7535底漆层及面漆2层设备碳钢外露表面应涂Y351-1红丹油防锈漆2层设备保温罐外喷聚氨厚度200mm二、发酵罐规范表40m3圆柱锥底发酵罐的规范表参考文献[1] 陶玉贵项驷文汤斌生物反应器设计指导书[2] 方利国编著计算机辅助化工制图与设计．北京：化学工业出版社，[3] 马秉骞主编化工设备．北京：化学工业出版社，。