自控低压发酵罐的机械结构设计.pdf

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1、第42卷第10期工艺与设备化工设计通讯2016年10月TechnologyandEquipmentChemicalEngineeringDesignCommunications自控低压发酵罐的机械结构设计徐云鹏（江苏通协机械设备有限公司，江苏如东226400）摘要：随着我国发酵技术的不断发展，高产菌种的获得与丰富多样培养基的采用，对发酵罐提出了更高要求，以下将对自控低压发酵罐的机械结构设计进行研究。关键词：自控低压发酵罐；机械；结构设计中图分类号：TQ920.5文献标志码：B文章编号：1003–6490（2016）10–0060–02MechanicalStruct

2、ureDesignofControlledLowPressureFermentationXuYun-pengAbstract：Withthedevelopmentoffermentationtechnologyinourcountry，theacquisitionofhigh-yieldstrainsandtheadoptionofrichandvariedmediumsputforwardhigherrequirementsforfermentingtanks.Thefollowingwillstudythemechanicalstructuredesignofc

3、ontrolledlow-pressurefermentationtanks.Keywords：controlledlowpressurefermenter；mechanical；structuraldesign发酵罐是化工、轻工、化纤、制药等生产中实现化学反转的零件，如皮带轮、搅拌浆、消泡桨等，轴本身旋转并传应的主要设备，其结构主要由罐体、消泡器、空气分布装置、递功率，工作时主要承受扭矩。轴设计关键在于保证强度与搅拌器、变速装置、挡板、联轴器和轴承、轴封、换热装置刚度，尤其是要计算扭转变形和弯曲挠度，同时还要使之具共同组成。近年来，随着发酵罐技术的发展，出现了低压

4、发有合理的结构。材料的选择上根据腐蚀的影响因素，我们选酵罐，低压发酵罐主要由传动轴封、搅拌轴电机、联组件、择的不锈钢材质。而发酵罐搅拌轴的强度计算通常有3种：一轴器、空气分布器、电加热器以及温度和pH值传感器等机械是按扭转强度或刚度计算；二是按弯扭合成强度计算；三是结构组成。低压发酵罐通常采用不锈钢材质，视筒是耐高温、精确强度校核计算。本文将选择扭转强度或刚度计算。耐高压的高硼玻璃。发酵罐表现出如下特点：搅拌转动速度是3d≥AP30～1000r/min，灭菌温度是120～130℃，溶氧量是0～200%，npH=2～12，控制发酵温度10～48℃，发酵罐的有效容积是其

5、中，P表示搅拌功率，kW；n表示轴的工作转速，r/3L。发酵罐的自控仪可对发酵过程中的pH值、溶氧、转速和min；A表示随许用应力[τ]变化的系数，[τ]表示轴材料许用温度等参数进行控制与检测。其优异的性能，使得发酵罐在应力，不锈钢轴材料许用应力[τ]=15~25MPa，A=126~149，取企业、院校之中普遍运用，用于筛选微生物发酵出的培养基3和对发酵的工艺参数与生产工艺进行优化。本文将对自控低A=134，计算得到公式：d=13403/1000=9mm。压发酵罐机械结构设计进行研究。在设计中出现了轴上开槽或孔，这样就会导致轴截面的1自控低压发酵罐机械结构的设计方案

6、硬度下降，这样轴径需增加4%~8%，我们就取8%的最大值，随着我国发酵技术的不断发展，高产菌种的获得与丰富同时由于机械功率消耗，机械摩腐蚀裕度等因素的影响，轴多样培养基的采用，对发酵罐提出了更高要求。对于自控低径可增加2~4mm，取2.28mm则d=9+0.72+2.28=12mm。再经压发酵罐，其工作过程中必须考虑介质特性和工艺条件。该强度校核合格，且防腐性能好，所以应用12mm的不锈钢轴。发酵罐选用了高镍铬钢，因此具有较好的耐热、耐高温、耐2.2发酵罐搅拌器的设计腐蚀等特性，从而对强度要求、密封性能要求就没那么高。在发酵罐内设置搅拌器有利于液体本身的混和，气液和

7、自控低压发酵罐机械结构设计方案，对罐体的直径与高度，液固间的混和以及质量和热量的传递，尤其是对氧的溶解具可以利用发酵罐的长径比H/D=2思考。上、下封头要求做到有重要的意义。同时还增加气液间的湍动，加强了气液接触简单易行，就采用平板封头。罐体运用法兰连接方式，法兰的面积及延长气液接触的时间。自控低压发酵罐的搅拌器我是管道、设备连接的重要配件，能把两个管道、管件或视镜、们选取的是转速高、剪切作用强、循环流量大的平直叶圆盘先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间加上法兰垫用涡轮式搅拌器。平直叶圆盘涡轮式搅拌器能有效的完成几乎螺栓紧固在一起。发酵罐常用的密封形式采用平