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发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合
的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。
表 1-1 发酵罐主要设计条件
项目及代号
参数及结果
备注
发酵产物 工作压力 设计压力
糖化酶 0.2MPa 0.3MPa
根据参考文献[4]选取 设计任务 设计任务
由公称体积的近似公式 罐体直径圆整后 D=2400mm
罐体总高度
可以计算 ，
经查阅资料，当公称直径 DN=2400mm 时，标准椭圆封头的曲面高度 =600，直边高度
，总深度为 可得罐筒身高
mm，内表面积
，容积
发酵罐的全体积
拌叶直径取
搅拌叶间距
mm
底搅拌叶至底封头高度
挡板宽度
表 2-1 大中型发酵罐技术参数
2.2 几何尺寸的确定
根据工艺参数和高径比确定各部几何尺寸；高径比 H/D=2.2，则 H=2.2D
初步设计：设计条件给出的是发酵罐的装料体积（
）
公称体积 V－－罐的筒身（圆柱）体积和底封头体积之和
全体积 V0－－公称体积和上封头体积之和
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封头体积
（近似公式） 假设 /D=2.2，根据设计条件发酵罐的装料体积为 20M3
由 110KW 电动机驱动，轴封与罐体密封。冷却装置为
的冷却蛇管 160m，分 4
பைடு நூலகம்
组安装在罐内。最后绘制了该发酵罐的装配图。 关键词：机械搅拌发酵罐 封头 搅拌器 链霉素
1、设计方案的拟定
我们设计的是一台 20M3 机械搅拌通风发酵罐,发酵生产链霉素。 糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉， 黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉， 罗耳伏革菌。 综合温度、PH 等因素选择黑曲霉 A.S.3.4309 菌株，该菌种最适发酵温度为 32-34℃，pH 为 4.5，培养基为玉米粉 2.5%,玉米浆 2%，豆饼粉 2%组成。 主要生产工艺过程为如下：菌种 用蔡式蔗糖斜面于 32℃培养 6 天后，移植在以玉米粉 2.5%,玉米浆 2%.组成的一级种子培养 基中，与 32℃摇瓶培养 24-36h，再接入（接种量 1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同）， 并与 32℃通气培养搅拌 24-36h，然后再接入（接种量 5%-7%）发酵罐。发酵培养基由玉米 粉 2.5%,玉米浆 2%，豆饼粉 2%组成（先用 a-淀粉酶液化），发酵温度为 33℃，在合适的通 气搅拌条件下发酵 96 小时酶活性可达 6000u·ml-1 。 发酵液滤去菌体，如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在， 则通过调节滤液 PH 等方法使 其除去，再通过浓缩将酶调整到一定单位，并加入防腐剂（如苯甲酸）。如制备粉状糖化酶， 则可通过盐析或加酒精使酶沉淀，沉淀经过压滤，滤泥再通过压条烘干，粉碎，即可制成商 品酶粉。 发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附 件组成。这次设计就是要对 20M3 通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀 因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、
学生姓名：
课程设计题目：
指导教师评语：
学号：
专业班级： 生物工程 1002 班
成绩：
指导教师： 年
月日
目录
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1 设计方案的拟定 --------------------------------------------------6 2 罐体几何尺寸的确定------------------------------------------------7 2.1 夹套反应釜的总体结构---------------------------------------------7 2.2 几何尺寸的确定--------------------------------------------------7 3 罐体主要部件尺寸的设计计算----------------------------------------8 3.1 罐体------------------------------------------------------------9 3.2 罐体壁厚 ------------------------------------------------------9 3.3 封头壁厚计算---------------------------------------------------10 3.4 搅拌器---------------------------------------------------------10 3.5 人孔和视镜------------------------------------------------------10 3.6 接口管----------------------------------------------------------11 3.6.1 管道接口-----------------------------------------------------11 3.6.2 仪表接口-----------------------------------------------------11 4 冷却装置设计 ----------------------------------------------------12 4.1 冷却方式 -----------------------------------------------------12 4.2 装液量---------------------------------------------------------13 4.3 冷却水耗量-----------------------------------------------------13 4.4 冷却面积 -----------------------------------------------------13 5 搅拌器轴功率的计算 ----------------------------------------------14 5.1 不通气条件下的轴功率 P0 计算-------------------------------------15 5.2 通气搅拌功率 Pg 的计算-------------------------------------------15 5.3 电机及变速装置选用----------------------------------------------15 5.4 支座的选取------------------------------------------------------16 5.5 传动装置和减速装置----------------------------------------------17 5.5.1 传动装置------------------------------------------------------18 5.5.2 减速装置------------------------------------------------------20 6 设计小结---------------------------------------------------------21 7 参考文献---------------------------------------------------------21 8 设计装配图---------------------------------------------------------------22
基本清楚
不清楚
工作态度情况（学生对设计的认真程度、纪律及出勤情况）：
认真
较认真
一般
不认真
图面是否清晰 清晰
比较清晰
基本清晰
不清晰
计算是否正确
设计（论文）是否符合规范要求
成绩评定:
优秀
良好
正确 规范
基本正确 基本规范
不正确 不规范
中等
及格
不及格
指导教师签字：
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年月日
西南科技大学课程设计成绩评定表
发酵温度（工作温度）
33℃
根据参考文献[4]选取
设计温度
150℃
由工艺条件确定
冷却方式
蛇管冷却
由工艺条件确定
培养基
葡萄糖 4%，黄豆饼粉 0.8%，玉米浆 1.5%，（NH4）
根据参考文献[4]选取
2SO4 0.5%
发酵液密度
由工艺条件确定
发酵液黏度
由工艺条件确定
2、罐体几何尺寸的确定
2.1 夹套反应釜的总体结构
1
工作压力 罐内
≤0.2MPa
夹套 ≤0.3MPa
（蛇
管）内
2
工作温度 罐内
≤121℃
夹套 <150℃
（蛇
管）内
3
工作
罐内
介质 夹套内 （或蛇管）蒸汽
4
体积
装料体 20M3
积
5
面积
传热面 24M2 积
6
产物
糖化酶
7
搅拌器
直叶涡轮
8
搅拌转速 /rmp 200
9
挡板 全挡板 四块
10 罐体材料 型号 16MnR 钢
第八组：装料量为 20M3 机械搅拌通风发酵罐
姓名
班级
学号
备注
潘华国
生工 1002 班
20103115
设计，计算
胡博强
生工 1002 班
20103110
收集资料
胡华鑫
生工 1002 班
20103111