发酵工厂工艺设计概论-4

《发酵工厂工艺设计概论-4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第六章设备的设计与选型第六章设备的设计与选型一、专业设备设计与选型的依据(1)由工艺计算确定的成品量、物料量、耗汽量、耗水量、耗风量、耗冷量等。(2)工艺操作的最适外部条件(温度、压力、真空度等)。(3)设备的构造类型和性能。二、专业设备设计与选型的程序和内容(1)设备的工艺操作任务、工作性质、工作参数的确定。(2)设备选型及该型号设备的性能、特点评价。(3)设备生产能力的确定。(4)设备数量计算。(5)设备主要尺寸的确定。(6)设备的传动搅拌和动力消耗计算。(7)设备结构的工艺设计。(8)支撑方式的计算选型。(9)壁厚的计算选择。(10)材

2、质的选择和用量计算。(11)其他特殊问题的考虑。(一)间歇操作设备生产能力数量和容积的设计计算1．间歇操作设备生产能力的确定生产能力的表示方法，一般为t／(罐·批)或m3／(罐·批)。例如3000t／a味精厂选容积为100t的发酵罐，其生产能力为：100×70％×15％×48％×80％×112％(1-1％)＝4.47[t／(罐·批)]式中100——发酵罐容积(t)15％——发酵初糖浓度70％——填充系数48％——发酵转化率80％——提取率112％——精制收率1％——染菌率2．间歇操作所需设备数量的确定或式中N——设备的操作台数(不含备用)Z—

3、—工段的生产能力，以每昼夜加工原料和半成品的吨数表示τ——设备的每一个操作周期(h)G——设备操作有效量(t)r——一昼夜内设备操作的小时数V0——昼夜内被加工的原料、半成品的容量(m3)Va——一台设备的容量(m3)——设备的填充系数，此值为经验值，主要考虑物料的泡沫性质和将来可能增加的容量余地。3．设备容积的计算式中V——设备的总容积(m3)Va——24h内加工的成品或半成品的容积()r——操作周期，包括预备时间、操作和清洗等辅助操作时间(h)——设备的填充系数，装有搅拌和冷却装置的或产生泡沫多的物料应取0.6～0.8，酒精发酵罐等取

4、0.8～0.85，汽液分离器取0.7等4．设备主要尺寸的计算发酵工厂的设备多为容器型设备。不同的设备，高径比有很大差别。锥形底制作容易，排料干净，间歇操作采用较多。通常根据已知容量V以及高径比、封头高度，列出数学方程求出各部尺寸。直径计算出来后，应将其值圆整到接近的公称直径系数。然后校核总容量是否可满足工艺计算的容量要求。如偏差太大，还要作相应调整，直到符合要求。直径确定后，可根据关系求出其他尺寸。(二)连续操作设备生产能力、数量和容积的设计计算设计的依据：(1)物料流量V(m3／s或t／s)：物料的流量V，是根据生产规模，通过计算确定。(2

5、)物料在设备中的逗留时间τ(s)：物料在连续操作设备中的逗留时间则取决于生产工艺的要求。(3)物料在设备各部位的流速ω(m／s)。1．生产能力的确定对于连续操作的设备，其生产能力是在保证生产工艺条件的基础上，单位时间通过设备的物料量，由工厂的规模与物料衡算确定。例如以淀粉质原料，年产10000t酒精厂根据物料衡算蒸煮醪的体积流量为14.8m3/h。因此要求连续蒸煮设备的生产能14.8m3/h。2．设备容积的计算已知物料的流量V和逗留时间τ，可以计算出设备的有效容量V有效：例如10000t／a酒精厂蒸煮时间(即在蒸煮设备高温区的逗留时间),根据

6、生产经验，要求90～60min，现取80min,则蒸煮设备的总容积V有效为：3．设备数量的计算连续操作设备为一般取设备数量为3～5个。也可设定单个设备容量由总容量求算设备数量n：式中V有效——设备有效总容积(m3)V’——单台设备容积(m3)——填充系数(％)接上例10000t／a酒精厂V有效=19.73m3,V’=7m3，=100％，则设备数量n为：4．设备主要尺寸计算容器类设备的主要尺寸计算方法同间歇操作设备的计算方法。但连续操作设备为保证其顺序性，通常高径比要比间歇操作设备大些。具体情况，可根据生产特点加以确定。三、主要设备明细表通

7、过设备的工艺设计计算，除了定型的通用设备以外，对于生化反应器(发酵罐、种子罐)、换热器、塔器等主要设备都应列设备明细表。四、设备一览表所有设备选型与设计完成以后，按流程图序号，将所有设备逐一汇编成设备一览表，作为设计说明书的组成部分，并为下一步施工设计以及其他非工艺设计和设备订货提供依据。在填写设备一览表时，也可把各车间的设备按专业设备、通用设备、非标准设备进行分类填写设备一览表。以便于将设备分类汇总，分别交给不同的部门进行加工和采购。第七章设计说明书第七章设计说明书第一节初步设计说明书一、全厂初步设计说明书的编写内容1．总论2．技术经济3．

8、总平面布置及运输4．工艺5．自动控制测量仪表6．建筑结构7．给水排水8．供电9．电信10．供热11．采暖通风12．空压站、氮氧站、冷冻站13．维修14．仓库与堆场1