武汉工程大学本科毕业设计（论文）
?P02ND3??3?Pg?2.25?10???Q0.08???0.39?kW?
式中 P0——不通风时搅拌轴功率（kW），P02?47.842?2288.67 N——轴转速，N=114.62r/min
D——搅拌器直径（cm），D3=0.933×106=8.04×105
Q——通风量（ml/min），设通风比VVm=0.11~0.18，取低限，如通风量
变大，Pg会小，为安全。现取0.11； 则
Q=44×0.11×106=4.84×106（ml/min）
Q0.08?4.84?106??0.08?3.426
代入上式：
?2288.67?114.62?8.04?105??3?Pg?2.25?10????3.426???36.31?kW?0.39
iv 求电机功率P电：
P电?Pg
采用三角带传动η1=0.92；滚动轴承η2=0.99，滑动轴承η3=0.98；端面密封增加功率为1%；代入公式数值得：
P电?36.31?1.01?41.03?kW?
0.92?0.99?0.98?1?2?3?1.01Ⅳ 进风管：该管距罐底40~90mm之间，现取50mm向下单管。
通风管管径计算：设罐压0.4MPa，发酵温度t=32℃，风速v=20m/s，通风量为0.18VVm，
常压下t0=20℃，送风量V为：
V?44?0.18?7.92?m3/min? 将通风换算成工作状态，求通风管直径d1
V?d1?0.1273?t?P273?t00.785?v?60
7.92??0.1305?0.4293?0.04513?m??45.13?mm?0.785?20?60圆整，查《发酵工厂工艺设计概论》，无缝钢管(YB231-70)，管径采用63×3.5mm ,
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内径63-2×3.5=56 mm大于45 mm，可满足生产要求。
Ⅵ 进出物料管：该管为物料进口，管底距罐底40~90mm之间，现取60mm向下单管。
按输送物料算：20min送完3.1m3物料 则物料流量为
V物?44?0.0367m3/s
20?60管道截面为F，物料流速为v=0.5~1m/s，现取v=0.5m/s，则：
F?V物v?0.0367?0.073m2 0.5??设管径为：
F0.073??0.305?m? 0.7850.785查《发酵工厂工艺设计概论》，无缝钢管，管径采用325×8mm ,内径325-2×8=309
d2?mm大于305 mm，可满足生产要求。 Ⅶ 冷却水管：由前知需冷却热量23℃ 27℃，
水比热容
cw?1?4.18kJ/?kg?℃?Qmax?7.78?104kJ/h，冷却水温变化
则耗水量W为：
Q8.39?105W???50179.426?kg/h?=13.938（kg/s）
cw?t1?t2?4.18??27?23?取水流速v=1m/s；则冷却管直径为d?4.2.5支座选型 选用支撑式支座 4.3空气分过滤器 4.3.1种子罐分过滤器 分过滤器风量的计算：
V?44?0.18?0.013938?0.134?m?
0.7850.13051???0.0341m3/s?2.044m3/min 0.429360????查《生物工程设备》P389 表3-1-9 JLS-D型空气过滤器技术特性，选用JLS-D-3型空气过滤器，过滤能力3m3/min，外型尺寸φ238×1085mm, 重量36kg，进出口管径φ48×4，与种子罐进风口不一致，可采用法兰变径即可。过滤能力3m3/min大于
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2.044m3/min，能满足生产要求。 数量与级种子罐数量一致，共6只。 4.3.2发酵罐分过滤器 ①分过滤器滤层直径计算：
D滤层?4V?vs
式中 V——通过发酵罐分过滤器的空气流量（0.4MPa下） V?418.2?0.18?0.13051???0.324m3/s 0.429360?? Vs——通过分过滤器的气速，现取0.2m/s
则 D滤层?② 分过滤器直径：
D过滤器?1.1~1.3D滤层4?0.324?1.437?m?
3.14?0.2。
现取 ：
D过滤器?1.3D滤层?1.3?1.437?1.868?m?
查金属材料表，选无缝钢管，或用钢板卷制。圆整倒推荐值： D过滤器=2000mm
③分过滤器的壁厚：设计压力P=0.5MPa
S?0.5?90.0?0.28?0.53?cm?2?127?0.7?0.5
取S=6mm。
④进出气管：进出气管直径可取与设备通风管一致，即φ133×4无缝管 ⑤数量：分过滤器与发酵罐相配合，每罐一个，共需9台。
⑥滤层厚度：同种子罐，分过滤器5~6层超细玻璃纤维滤纸，经树脂处理过使用。 ⑦分过滤器高度：
h筒?1.5?D过滤器?1.5?2000?3000?mm? h锥?1.5?D过滤器?1.5?2000?3000?mm?
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4.4 味精厂发酵车间设备一览表
味精发酵车间设备见表
表100000t/a味精厂发酵车间设备一览表
设备名称 台数 规格与型号 材料 备注
发酵罐 种子罐
发酵罐分过滤器 种子罐分过滤器
9 6
φ6800×12900mm A3钢 φ3100×6200mm φ200×3000mm φ238×1085mm
A3钢 A3钢 A3钢
专业设备 专业设备 专业设备 专业设备
9 6
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五 设计总结与体会
此次设计历时三个多星期，完成了10万吨味精工厂发酵车间的物料衡算、热量衡算等计算和设备设计及选型相关的图纸任务。本设计参考了许多文献，特别是得到了谌颉老师的精心指导与督促。
这次设计不仅让我们进一步熟悉和巩固了很多化工工艺方面的知识，还初步掌握了许多有关设计方面的知识，同时也让我们明白理论联系实际的重要性，更让我们懂得了独立思考问题、分析问题和解决问题，以及谦虚的求教态度和团结的合作精神等。这些对于我们将来的工作和生活都将有着很大的作用。
由于理论知识与设计经验的不足，本设计对于有些设备的计算与选型等方面没有加以分析，已经计算选型的设备也可能与实际有偏差甚至不符，同时所选的参考资料比较少，有些信息与实际情况有些差距，因此本设计用于实际生产时需要进一步的改进。本设计的这些不足之处和错误之处还需要各位老师多多指点并加以改进。
在此次设计完成之际，再次对一直悉心教导我们的老师们，还有帮助过我们的同学表示衷心的感谢，并致以崇高的敬意。
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