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=40m3的发酵罐
则V有效=V全× =40×80%=32 m3
二、基础参数选择
1. D:H 选用D:H=1:3
2.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A3钢，冷却介质采用20%、-4℃的酒精溶液）
5.罐体所承受最大内压：2.5㎏／cm3
外压：0.3㎏／cm3
6.锥形罐材质：A3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H1=D／2tg35°=0.714D
封头高度H2=D／4=0.25D
圆柱部分高度H 3=（2.0-0.714-0.25）D=1.04D
又因为V 全=V 锥+V 封+V 柱=3π×2D 4×H 1+24π×D 3＋4π
×D 2
×H 3
=0.187D 3+0.13D 3+0.816D 3=40
得D=3.30m
查JB1154-73《椭圆形封头和尺寸》取发酵直径D=3400mm 再由V 全=40cm 3 ，D=3.4m
设H: D=x
0.187 D 3＋0.13 D 3＋（x-0.714-0.25）D 3=40
X=1.86
得径高比为D:H=1:1.86
由D=3400mm 查表得椭圆形封头几何尺寸为：
h 1=850mm
h 0=50mm
F=13.0m 2
V=5.60m 3
筒体几何尺寸为：
H=2946mm
F=31.46 m 2
V=47.42m 3
锥体封头几何尺寸为：
H 0=50mm
r=510m
H=2428mm
F=πd 2／4-[()0.70.32
COSa Sina ++0.64]=6.9 m 2
V=πd 3／24[（0.7+0.3COSa ）2／tga+0.72]=10.27 m 3
则：锥形罐总高：H=575+40+5791+40+1714=8160mm
总容积：V=1.76+26.18+3.53=42.6m 3
实际充满系数：32／42.6=75%
罐内液柱高：
H ，=32104
4.327
.10-32⨯⨯π+（2428+50）=4873mm 四、发酵罐的强度计算
4.1 罐体为内压容器的壁厚计算
1. 标准椭圆封头
设计压力为:1.1*2.5=2.75㎏／cm 2
S=[]
2PDg
C t P ϕσ+- 式中：P=2.75㎏／cm 2
[]t σ：A 3钢工作温度下的许用力取1520㎏／cm 2
ϕ：焊接系数，本例采用双面对接焊作为局部无探伤0.9壁厚附加量：C=C 1+C 2+C 3。