年产XX万吨味精发酵车间研究设计说明书

1、年产 1.5 万吨味精工厂发酵车间设计说明书引言味精是 人们 熟悉 的鲜 味剂，是 L 谷 氨酸 单钠 盐 (Mono sodium glutamate) 的一水化合物 (HOOC-CH 2CH(NH 2)-COONa H2 0)，具有旋光性，有D 型和L 型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味( 阈值为0. 03%) ，现已成为人们普遍采用的鲜味剂， 其消费量在国内外均呈上升趋势。 1987 年 3 月，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确认为一种 1安全可靠的食品添加剂。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从 1956 年日本

2、协和发酵公司用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发谷氨酸发酵是通气发酵，也是我国目前通气发酵产业中，生产厂家最多、产品产量最大的产业 2 。该生产工艺和设备具有很强的典型性，本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍， 以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。设计内容为，了解味精生产中的原料预处理、发酵、提取部分的生产方法和生产流程，根据实际情况来选择发酵工段合适的生产流程，并对流程中的原料进行物料衡算、热量衡算及设备的选择。最后，画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图。整个设计内容大体分成三部分， 第一部分主要是味精生产的工艺和设备选择； 第二部分包括发酵罐、 种子罐及空气分过滤器的设计与

3、选型；第三部分是工艺流程和平面布置图。由于我的水平有限，加之对先进设计的了解甚少，设计中有好多不足的地方敬请各位老师和同学批评指正。1 味精生产工艺1.1味精生产工艺概述味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1) 原料的预处理及淀粉水解糖的制备 ;(2) 种子扩大培养及谷氨酸发酵 ;(3) 谷氨酸的提取 ;(4) 谷氨酸制取味精及味精成品加工。与这四个工艺阶段相对应味精生产厂家一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。另外，为保障生产过程中对蒸汽的需求， 同时还设置了动力车间， 利用锅炉燃烧产生蒸汽，并通过供气管路输送到各个生产需求部位。为保障全厂生产用水，还要设置供

4、水站。所供的水经消毒、过滤系统处理，通过供水管路输送到各个生产需求部位 4。味精发酵法生产的总工艺流程见图1。菌种原料空气斜面培养预处理空气压缩机摇瓶扩大培养水解冷却种子罐扩大培养过滤气液分离淀粉水解糖过滤除菌配料发酵等电点调节沉淀离心粗谷氨酸粗谷氨酸母液溶解离子交换处理中和制味精粗谷氨酸溶液除铁过滤脱色浓缩结晶离心小结晶大结晶干燥干燥拌盐粉碎过滤粉状味精成品味精图 1 味精生产总工艺流程图1.2原料预处理及淀粉水解糖制备1.2.1 原料的预处理此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构，以便提高原料的利用率，同时去除固体杂质，防止机器磨损。用于除杂的设备为筛选机，常用的是振动筛和转筒筛，其中振动筛

5、结构较为简单，使用方便。用于原料粉碎的设备除盘磨机外，还有锤式粉碎机和辊式粉碎机。盘磨机广泛用于磨碎大米、玉米、豆类等物料，而锤式粉碎机应用于薯干等脆性原料的中碎和细碎作用， 辊式粉碎机主要用于粒状物料的中碎和细碎 3。1.2.2 淀粉水解糖制备在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，所制得的糖液称为淀粉水解糖。 由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源，因而必须将淀粉水解为葡萄糖，才能供发酵使用。目前，国内许多味精厂采用双酶法制糖工艺。1.3种子扩大培养及谷氨酸发酵种子扩大培养为保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子， 发酵车间内设置有种子站，完成生产菌种的扩大培养任务。从试管斜面

6、出发，经活化培养，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。谷氨酸发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其作高温短时灭菌处理。用于灭菌的工艺除采用连消塔维持罐一喷淋冷却系统外，还可采用喷射加热器维持管真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统。但由于糖液粘度较大，流动性差，容易将维持管堵塞，同时真空冷却器及薄板加热器的加工制造成本较高，因而应用较少。发酵设备，国内味精厂大多采用机械搅拌通风通用式发酵罐，罐体大小在 50m3 到 200m3 之间。对于发酵过程采用人工控制，检测仪表不能及时反映罐内参数变化，因而发酵进程表现出波动性，产酸率不稳定。由于谷氨酸发酵为通

7、风发酵过程，需供给无菌空气，所以发酵车间还有一套空气过滤除菌及供给系统。首先由高空采气塔采集高空洁净空气，经空气压缩机压缩后导入冷凝器、油水分离器两级处理，再送入贮气罐，进而经焦炭、瓷环填充的主过滤器和纤维分过滤器除菌 后，送至发酵罐使用。 在北方地区由于空气湿度小、 温度低，还可采用空气压缩、冷却过滤流程，省去一级冷却设备 4。1.4 谷氨酸的提取谷氨酸的提取一般采用等电点离子交换法， 国内有些味精厂还采用等电点锌盐法、 盐酸水解等电点法及离子交换膜电渗析法提取谷氨酸。但存在废水污染大，生产成本高，技术难度大等问题，应用上受到限制 1 。1.5 谷氨酸制取味精及味精成品加工精制车间加工的谷氨

8、酸产品为谷氨酸单钠，即味精。粗品经提纯、加工、包装，得到成品。味精中和液的脱色过程，除使用碳柱外，还可使用离子交换柱，利用离子交换树脂的吸附色素。味精的干燥过程，国内许多厂家还采用箱式烘房干燥，设备简单，投资低，但操作条件差，生产效率低，不适应大规模生产的要求。也有的厂家使用气流干燥技术，生产量大，干燥速度快，干燥时间短，但干燥过程对味精光泽和外形有影响，同时厂房建筑要求较高，这样均不如振动式干燥床应用效果好4 。2 发酵罐及种子罐的设计与选型2.1 味精工厂发酵车间的物料衡算2.1.1 工艺技术指标及基础数据（ 1）查发酵工厂工艺设计概论P326 表 3 味精行业国家企业标准5，选用主要指标

9、如表 1表 1味精发酵工艺技术指标指标名称单位指标数生产规模t/a15000 （味精）生产方法中糖发酵，一次等电点提取年生产天数d/a300产品日产量t/a50产品质量纯度 %99倒灌率%1.0发酵周期h48发酵初糖Kg/m 3150淀粉糖转化率%95糖酸转化率%48麸酸谷氨酸含量%90谷氨酸提取率%80味精对谷氨酸产率%112（ 2）主要原材料质量指标淀粉原料的淀粉含量为80%，含水 14%。（ 3）二级种子培养基（ g/L ） 水解糖 25，糖蜜 20，尿素 3.5，磷酸氢二钾 1.0，硫酸镁 0.6，玉米浆 510，泡敌 0.6，硫酸镁 0.002，硫酸亚铁 0.002。（ 4）发酵培养

10、基（ g/L ） 水解糖 150，糖蜜 4，硫酸镁 0.6，氯化钾 0.8，磷酸氢二钠 0.2，硫酸亚铁 0.002，硫酸锰 0.002，尿素（总尿） 40，泡敌 0.6，植物油 1.0。（ 5）接种量为 2% 。2.1.2 谷氨酸发酵车间的物料衡算首先计算生产 1000kg 纯度为 100%的味精需耗用的原辅材料及其他物料量。（ 1）发酵液量V 1V1100015048%80%99%112%3式中150发酵培养基初糖浓度（kg/m 3）48%糖酸转化率80%谷氨酸提取率99%除去倒灌率1%后的发酵成功率112%味精对谷氨酸的精制产率（ 2）发酵液配制需水解糖量 G1以纯糖算，G1V1 150

11、 2349(kg)（ 3）二级种液量 V 2V22%V10.313 m3（ 4）二级种子培养液所需水解糖量G2G225V27.83 m3式中25二级种液含糖量（kg/m 3 ）（ 5）生产 1000kg 味精需水解糖总量G 为：GG1G22356.8 kg（ 6）耗用淀粉原料量理论上， 100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg，故理论上耗用的淀粉量 G 淀粉 为：G淀粉 2356.8 80% 95%111%2793.7 kg式中80%淀粉原料含纯淀粉量95%淀粉糖转化率（ 7）尿素耗用量二级种液耗尿素量为 V 3V33.5V21.1 kg发酵培养基耗尿素为V 4V440V1626.4 kg

12、故共耗尿素量为627.5kg（ 8）甘蔗糖蜜耗用量二级种液耗用糖蜜量 V 5V520V26.26 kg发酵培养基耗糖蜜量V 6V64V162.64 kg合计耗糖蜜69.9kg（ 9）氯化钾耗量GKClGKCl0.8V112.53 kg（ 10）磷酸氢二钠（ Na2HPO4 7H 2O）耗量 G3 G3 0.2V1 3.13 kg（ 11）硫酸镁（ MgSO4 7H 2O）用量 G4G4 0.6 V1 V29.58 kg（ 12）消泡剂（泡敌）耗用量 G5G50.6V19.4 kg（ 13）植物油耗用量 G6G61.5V123.5 kg（ 14）谷氨酸（麸酸）量发酵液谷氨酸含量为：G148% 1

13、1%1116.2 kg实际生产的谷氨酸（提取率80%）为：1116.280%893 kg2.1.315000t/a 味精厂发酵车间的物料衡算结果由上述生产 1000kg 味精（ 100%纯度）的物料衡算结果，可求得 15000t/a 味精厂发酵车间的物料平衡计算。具体计算结果如表2表 2 15000t/a味精厂发酵车间的物料衡算物料名称生产 1t味 精15000t/a 味 精 生 产（ 100% ）的物料量的物料量发酵液（ m3 ）15.662.35 10 5二级种液（ m3 ）0.3134695发酵水解用糖 （ kg ）23493.52 10 7二级种培养用糖7.831.18 10 5（ k

14、g ）水解糖总量（kg ）2356.83.53 10 7淀粉 (kg)2793.74.19 10 7尿素（或液氨）627.59.41 10 6糖蜜（ kg ）69.91.05 10 6氯化钾（ kg）12.531.88 10 5磷酸氢二钠（kg ）3.134.70 10 4硫酸镁（ kg）9.581.44 10 5泡敌（ kg ）9.41.40 10 5植物油（ kg）23.53.53 10 5谷氨酸（ kg）8931.34 10 7每日物料量78315.651.17 10 5391.51.18 10 51.40 10 53.14 10 43495626.5156.54794701175446

15、502.2 设备设计与选型2.2.1 发酵罐（ 1）发酵罐的选型选用机械涡轮搅拌通风发酵罐（ 2）生产能力、数量和容积的确定发酵罐容积的确定：选用 200m3 罐生产能力的计算：现每天生产99%纯度的味精 50t，谷氨酸的发酵周期为48h(包括发酵罐清洗、灭菌、进出物料等辅助操作时间)。则每天需糖液体积为 V 糖 。每天产纯度为 99%的味精 50t ，每吨 100%的味精需糖液 15.66m3V糖15.665099%775.17 m 3设发酵罐的填充系数 =70%；则每天需要发酵需要发酵罐的总体积为 V 0（发酵周期为 48h）。V0V糖 /775.171107.4 m 30.7发酵罐个数的

16、确定：公称体积为200m3 的发酵罐，总体积为 230 m3V775.1748N10个V总 24230 0.79.6324取公称体积 200 m3发酵罐 11 个，其中一个留作备用。实际产量验算：2300.75300 15580 .6 t / a15.6699%富裕量15580.6150003.9%15000能满足产量要求（ 3）主要尺寸的计算：取高径比H ： D=2 ： 16V全V筒2V封230m3；则有：V全 0.785D 22D D 32 23024H=2D ；解方程得：1.57D 30.26D 3230D 32305.004 m1.83取 D=5m H=2D=10m ；封头高：H 封h

17、ahb1300 mm封头容积：V 封 =16.4（ m3）圆柱部分容积：V 筒 =197m 3验算全容积V 全 ：V全 V筒2V封197216.4 229.8 m 3V 全=V 全符合设计要求，可行。（ 4）冷却面积的计算对谷氨酸发酵，每 1m3发酵液、每1h 传给冷却器的最大热量约为4.18 6000kJ/(m 3 h)5 。K=4.18 500 kJ/(m 3 h ) 8 。采用竖式蛇管换热器，取经验值平均温差tm：t mt 1t 2tln1t232 3220 27125代入1258t m12ln5对公称容量200 m3 的发酵罐，每天装5 罐，每罐实际装液量为775.17155 m 35

18、换热面积FQ4.186000155232.5 m3Ktm4.185008（ 5）搅拌器计算选用六弯叶涡轮搅拌器6 。该搅拌器的各部分尺寸与罐径D 有一定比例关系搅拌器叶径D5D i1.67 m3 3取 d=1.7（ m）叶宽：B0.2d0.21.70.34 m弧长：l0.375d0.375 1.70.64 m底距：D5C1.7 m33盘踞：di0.75Di0.75 1.71.28 m叶弦长：L0.25Di0.25 1.70.43 m叶距：YD5 m弯叶板厚： =12（ mm）3取两挡搅拌，搅拌转速N2 可根据 50m 罐，搅拌直径1.05m，转速N2N12 / 3D1D22 / 31.0511

19、080 r / min1.7（ 6）搅拌轴功率的计算淀粉水解糖液低浓度细菌醪，可视为牛顿流体。计算 Rem8D 2 NRem式中D搅拌器直径，D=1.7mN801.33 r / s60N 搅拌器转速， 醪液密度， =1050 kg/m 3 醪液粘度， =1.3 10-3 N s/m2将数代入上式：Rem1.721.3310503.1641.310 31010视为湍流，则搅拌功率准数Np=4.7计算不通气时的搅拌轴功率P0 ：P0N P N 3 D 5式中Np在湍流搅拌状态时其值为常数4.7N搅拌转速，N=80r/min=1.33r/sD搅拌器直径，D=1.7m 醪液密度， =1050kg/m

20、3代入上式：35P04.7 1.331.71050388.2 10 W88.2kW两挡搅拌：P02P0176.4kW计算通风时的轴功率PgP02 ND 30.39Pg2.2510 3kWQ0.08式中P0不通风时搅拌轴功率（kW ）， P02176.4 23.1 104N 轴转速， N=80r/minD 搅拌器直径（ cm）， D3 =1.73 106 =4.9 106Q通风量（ ml/min ），设通风比 VVm=0.110.18 ，取低限，如通风量变大， Pg 会小，为安全。现取0.11；则 Q=155 0.11 106=1.7107 （ ml/min ）Q0.081.7 1070.083

21、.79代入上式：3.1 10480 4.9 1060.39Pg 2.25 10 33.7969.1 kW求电机功率P 电：PPg1.01电123采用三角带传动 1=0.92 ；滚动轴承 2=0.99 ，滑动轴承 3=0.98；端面密封增加功率为 1%7 ；代入公式数值得：P电69.11.01 78.2 kW0.990.920.98（ 7）设备结构的工艺计算空气分布器：本罐采用单管进风，风管直径 1334mm 。挡板：本罐因有扶梯和竖式冷却蛇管，故不设挡板密封方式：本罐采用双面机械密封方式，处理轴与罐的动静问题。冷却管布置：采用竖式蛇管 7 最高负荷下的耗水量WWQ总cP t 2t1式中 Q 总

22、 每 1m3 醪液在发酵最旺盛时， 1h 的发热量与醪液总体积的乘积Q总4.186000 1553.89 106 kJ / hcp 冷却水的比热容，4.18kJ/（ kg K ）t2 冷却水终温，t2 =27t1 冷却水初温，t1 =20将各值代入上式W3.891064.1827201.33 105kg / h 36.9 kg / s冷却水体积流量为3.69 10-2 m3/s，取冷却水在竖直蛇管中的流速为 1m/s，根据流体力学方程式，冷却管总截面积S 总为：S总Wv式中 W 冷却水体积流量，W=3.69 10-2m3 /sV 冷却水流速，v=1m/s代入上式：S总3.6910 23.691

23、0 2 m 21进水总管直径：d总S总3.691020.217 m0.7850.785 冷却管组数和管径：设冷却管总表面积为S 总 ，管径 d0 ，组数为 n，则：取 n=8，求管径。由上式得：d 0S总n0.7853.6910280.7850.077 m查金属材料表选取 894mm 无缝管9，d内 81mm g 5.12 kg / m，d内d0，认为可满足要求，d 平均80mm。现取竖蛇管圈端部 U型弯管曲 径为 300mm ，则两直管距离为600mm，两端弯管总长度为l 0 ：l0 D 3.14 600 1884 mm 冷却管总长度 L 计算：由前知冷却管总面积F 232.5m 2现取无缝

24、钢管 894mm ，每米长冷却面积为F03.140.08 10.25 m2则:F232.5L930 mF00.25冷却管占有体积：V 0.785 0.0892 930 5.8 m3 每组管长 L 0 和管组高度：L0L93077.5 mn12另需连接管 8m：L实L89308938 m可排竖式直蛇管的高度，设为静液面高度， 下部可伸入封头 250mm。设发酵罐内附件占有体积为0.5m 3，则：总占有体积为V总V液V管 V附件155 5.8 0.5161.3 m3则筒体部分液深为：V总V封161.316.47.4 mS0.78552竖式蛇管总高H 管7.4 0.25 7.7 m又两端弯管总长 l

25、 01884mm，两端弯管总高为 600mm，则直管部分高度：hH 管60077006007100 mm则一圈管长：l2hl 027100188416084 mm每组管子圈数n0：L0 77.5圈n05l16.1现取管间距为2.5D外 2.50.089 0.22 m ，竖蛇管与罐壁的最小距离为 0.15m ，则可计算出搅拌器的距离在允许范围内（不小于200mm）。 .校核布置后冷却管的实际传热面积：F实d 平均 L实3.140.08938235.6 m2而前有 F=232.5m 2 ， F实F ，可满足要求。（ 8）设备材料的选择10选用 A 3 钢制作，以降低设备费用。（ 9）发酵罐壁厚的计

26、算计算法确定发酵罐的壁厚 SSPQ（ cm）C2 P式中P设计压力，取最高工作压力的 1.05 倍，现取P=0.4MPaD发酵罐内经，D=500cm A3 钢的应用应力， =127MPa 焊接缝隙， =0.7C壁厚附加量（cm）CC1C2式中C1钢板负偏差，现取C2为腐蚀余量，现取C3加工减薄量，现取C3C1=0.8mmC2=2mmC3=0C0.8202.8 mm0.28 cmS0.45000.281.4 cm1270.720.4选用 14mm 厚 A 3 钢板制作。封头壁厚计算：标准椭圆封头的厚度计算公式5 如下：SPQ（ cm）C2P式中P=0.4MPaD=500cm =127MPaC=0

27、.08+0.2+0.1=0.38 （ cm） =0.7S0.44000.38 1.5 cm1270.720.4（ 10）接管设计接管的长度 h 设计：各接管的长度 h 根据直径大小和有无保温层，一般取 100200mm 。接管直径的确定：按排料管计算：该罐实装醪量 155m 3，设 4h 之内排空，则物料体积流量Q1550.0108 m3 / s36004发酵醪流速取v=1m/s; 则排料管截面积为 F 物 。F物Q0.01080.011 m 2v1F物0.785d 2管径：dF物0.0110.118 m0.7850.785取无缝管 1334mm， 125.mm 118mm，认为合适。按通风管

28、计算，压缩空气在0.4MPa 下，支管气速为 2025m/s。现通风比 0.10.18vvm ，为常温下 20，0.1MPa下的情况，要折算 0.4MPa、30 状态。风量 Q1取大值， Q11550.1828 m3/ min 0.46 m3 / s 。利用气态方程式计算工作状态下的风量Qf8Q f0.460.1273300.14 m3/ s0.3527320取风速 v=25m/s ，则风管截面积Ff 为Q f0.140.0056 m 2F fv25F f 0.785d气2则气管直径 d 气 为：d气0.00560.084 m0.785因通风管也是排料管，故取两者的大值。取 1334mm 无缝

29、管，可满足工艺要求。排料时间复核：物料流量Q=0.0108m 3/s，流速 v=1m/s ；管道截面积：F 0.7850.12520.0123 m2，在相同的流速下，流过物料因管径较原来计算结果大，则相应流速比为Q0.0108倍P0.88Fv0.0123 1排料时间：t 2 0.88 1.8 h（ 11）支座选择选用裙式支座2.2.2 种子罐发酵所需的种子从试管斜面出发，经活化培养，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养， 最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。种子罐冷却方式采用夹套冷却。（ 1）二级种子罐容积和数量的确定二级种子罐容积的确定：接种量为2%计算，则种子罐容积V种2为：V种

30、2 V总 2% 230 2% 4.6 m3式中V 总 发酵罐总容积（ m3 ） 二级种子罐个数的确定：种子罐与发酵罐对应上料。发酵罐平均每天上 5 罐，需二级种子罐 6 个。种子罐培养 8h，辅助操作时间810h，生产周期 1618h，因此，二级种子罐6 个已足够，其中一个备用。主要尺寸的确定种子罐仍采用几何相似的机械搅拌通风发酵罐。H： D=2 ： 1，则种子罐总容积量V 总 为：V总V筒2V封简化方程如下：V总224D30.785D22D4.6 m3整理后1.57D 30.26D 34.6解方程得D=1.4m则H=2D=2 1.4=2.8（ m）查得封头高H封H封35025375 mm罐体

31、总高 H罐 ：H罐2H封H 筒23752800 3550 mm单个封头容量：V 封 =0.398（ m3）封头表面积：S 封 =2.23m2圆筒容量：V筒0.785D 22D4.31 m 3不计上封头容积：V有效V封V筒4.13 0.3984.53 m3校核种子罐总容积V总：20.3984.134.93 m3V总2V封V筒比需要的种子罐容积 4.6 m 3 大，可满足设计要求。冷却面积的计算采用夹套冷却发酵产生的总热量：Q总4.186000 1552%4 夹套传热系数：K4.18150 250 kJ / m2h现取 K=4.18 220kJ/（ m2 h） 平均温差： 发酵温度32；水初温 2

32、023 ，取 23；水终温 27，则平均温差：tm9527需冷却面积 F：Q总7.78104212.1 mF7K t m4.18220 核算夹套冷却面积：按静止液深确定夹套高度：静止液体浸没筒体高度：H 0V醪V封3.1- 0.3981.76 mS罐0.785 1.42液深：H LH 封H 037517602135 mm夹套可能实现的冷却面积为封头表标面积S 封 与圆筒被液体浸没的筒体为表面积 S 筒 之和：S夹S筒S封DH 0S封3.141.41.762.2313.6 m 2夹套高度应不高于动态时的液面高度，因高于液面的传热面积，并没有起多少冷却作用。综上，传热需要的面积F=12.1(m 2

33、)该设计夹套能提供的冷却面积为S 夹 =13.6 m 2S 夹 F，可满足工艺要求。设备材料的选择 采用 A 3钢制作壁厚计算 夹套内罐的壁厚0.4SmPLDC2.6ED式中 D 设备的公称直径，140cmm外压容器的稳定系数，与设备的起始椭圆度有关，在我国， m=3P设计压力，与水压有关，P=0.4MPaE金属材料的弹性模量9 ，对 A 3 钢 E=2105MPaC壁厚附加量，C=C1+C2+C3=0.08+0.1+0=0.18L 筒体长度，L=110cm将数值代入公式：30.40.4S 1401100.182.621051400.89 cm取 9mm 封头的厚度 封 ：查发酵工厂工艺设计概

34、论P317 表16 碳钢椭圆封头最大需用内部压力i 对于上封头，取 封 =6mmii 对于下封头，取 封 =8mm 冷却外套壁厚：查发酵工厂工艺设计概论P314 表 13碳钢与普低钢制内压圆筒壁厚，确定 套 =5mm 外套封头壁厚：查发酵工厂工艺设计概论P316 表 15椭圆形封头（ JBH54 73），确定 套封 =6mm设备结构的工艺设计BZ0.5 挡板：根据全挡板条件，D式中 B 挡板宽度B（ 0.1-0.12 ） D=0.1 1400=140mmD 罐径D 1400mmZ 挡板数：Z 0.5D0.5 14005B140取 Z6块 搅拌器：采用六弯叶涡轮搅拌器直径：Di 0.30.35D

35、现取：Di0.35D0.35 1400490mm叶片宽度：h0.2Di0.21400280mm弧长：r0.375Di0.375 1400525mm盘径：0.75Di0.75 14001050mm叶弦长：l0.25Di0.25 1400350mm搅拌器间距：YDi490mm底距：b490mm搅拌器转速 N2 ，根据 50L 罐， 470r/min ，使用 P0/V 为基准放大 6 ， 50L 罐 N1 470r/min ，搅拌器直径Di=112mm2 / 3D1N2N1 D22 / 3112470176 r / min490两挡搅拌。 搅拌轴功率的计算淀粉水解糖液低浓度细菌醪，可视为牛顿流体。i

36、 计算 Rem8RemD 2 N式中D搅拌器直径，D=0.49m1762.93 r / sNN搅拌器转速，60 醪液密度， =1050 kg/m 32 醪液粘度， =1.3 10-3N s/m将数代入上式：Rem0.4922.9310505.68 1051041.3103视为湍流，则搅拌功率准数Np=4.7ii 计算不通气时的搅拌轴功率P0 ：P0N P N 3 D 5式中Np 在湍流搅拌状态时其值为常数4.7N 搅拌转速， N=176r/min=2.93r/sD 搅拌器直径， D=0.49m 醪液密度， =1050kg/m 3代入上式：P04.7 2.9330.495 10503.5 103

37、 W3.5kW两挡搅拌 P02P07kWiii计算通风时的轴功率PgP02 ND 30.39Pg2.25 10 3kWQ0.08式中P0不通风时搅拌轴功率（ kW ）， P027249N轴转速， N=176r/minD搅拌器直径（ cm）， D3 =0.493 106 =1.12105Q通风量（ ml/min ），设通风比VVm=0.110.18 ，取低限，如通风量变大， Pg 会小，为安全。现取0.11；则Q=3.1 0.11 106=3.41 105（ ml/min ）Q0.083.411050.082.77代入上式：49 176 1.12 1050.39Pg 2.25 10 32.774.83 kWiv 求电机功率P 电：PPg1.01电123采用三角带传动 1=0.92 ；滚动轴承 2=0.99 ，滑动轴承