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20立方米机械搅拌通风发酵罐设计+CAD图纸(5)

时间:2017-06-02 14:35来源:毕业论文
这次设计包括一套图样,主要是装配图,还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容,绘制装配图要有合理的选择基本視图,和各


这次设计包括一套图样,主要是装配图,还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容,绘制装配图要有合理的选择基本視图,和各种表达方式,有合理的选择比例,大小,和合理的安排幅面。说明书就是要写清楚设计的思路和步骤。
2.2  罐体的计算
2.2.1  罐体高度的选取
根据过程设备设计,工艺设计给定的容积对直立式搅拌容器通常是指筒体(圆柱)和下封头两部分容积之和;搅拌容器中筒体的高径比可按表2-1选取。[10]所以,根据条件,发酵罐的公称体积为 。设高径比H/D=2.5,即H=2.5D。
表2.1  高径比
种  类    设备内物料类型    i
气液相物料
    液-固相或液-液相物料    1~1.3
    气-液相物料    1~2
发酵罐类        1.7~2.5
对于发酵罐来说,其公称体积的近似公式:
     (2.1)
式中:V—发酵罐的公称体积,本次设计的V=20 m3;
  D—罐体的内径;
  H0—罐筒高;
假设 ,将值代入式(2.1),得出:      
罐体直径 mm,圆整至2300mm。
罐体总高度 :
 mm,取整为5680mm。
2.2.2  罐体其他几何尺寸的计算
(1)  封头的选择及计算
根据几何形状的不同,封头可以分为球形,
反应釜筒体最常用的封头形式是标准椭圆封头,其断面形状如图,以内径为基准的椭圆形封头类型代号为EHA。内径与筒体内径相同,厚度计算向上圆整。
表2.2  封头示意图
 
查标准JB4746-2002《钢制压力容器用封头》[11],当公称直径 mm时,直边高度 宜为40mm,标准椭圆封头的总深度 mm,内表面积 m2,容积 m3。
则曲面高度 = 615-40=575mm。
(2)  罐筒高
    已知,罐体高 mm,标准椭圆封头的总深度 mm,可得罐筒身高: mm。
此时 ,与假设值1.98相近,
故 = 2300mm合适。
 
图2.1  发酵罐几何尺寸
H—罐身高;h—液位高;H0—罐高;D—罐径;Di—搅拌叶轮直径;
B—挡板宽;C—下搅拌叶轮与罐底距;S—相邻搅拌叶轮间距
(3)  全体积及其他参数的确定
已知以上参数,按几何公式,可求得全体积:
 m3
2.3  内压厚度计算
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。因糖化酶是偏酸性(pH值为4.5),对罐体不会有太大腐蚀,所以罐体和封头都使用比较常用的普通低合金钢Q345R(16MnR)钢为材料,封头设计为标准椭圆封头,因D>500mm,所以采用双面焊接的方式与罐体连接。[12]
2.3.1  罐体筒体壁厚计算
静液柱压力:  =0.023MPa
已知设计压力为p为0.3MPa,计算压力 =0.323MPa
筒体计算厚度由公式(2.2)计算:
     (2.2)
 mm
对16MnR这类低合金钢制容器,最小厚度不小于3mm。所以取最小厚度作为计算厚度 = 3mm。
式中:
 —许用应力(设板厚为6~16mm,GB150-1998中,材料为16MnR钢在150℃时许用应力为170MPa)
 —焊接接头系数(局部检测的双面焊对接接头取值为0.85)
 —钢板厚度负偏差。根据《化工设备机械基础》表9-10,取 =0.6
 —腐蚀裕量, ,材料腐蚀速率为0.05~0.1mm/a,双面腐蚀取 = 2
 —厚度附加量, mm
设计厚度 =3+2= 5mm 20立方米机械搅拌通风发酵罐设计+CAD图纸(5):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_8338.html
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