设糖化锅的直径为D，锅形状为圆柱形的锅身，则柱高为D/2,椭圆形状的锅底锅底高为D/4。
则V总=π（D/2）2（D/2）+πD3/24=πD3/6=62.55m3，D=4.93m，圆整后D=5m，则柱高H为2.5m。
5.4.3 煮沸锅尺寸的计算
（1）锅体形式 煮沸锅圆柱形的器身，椭圆形封头及封底，锅身直径与筒体高度之比为1.5：1—2：1，容量系数65%—75%，锥底角度以小于等于140度为宜[13]。
（2）加热方式 外加热器，壳层通入0.3—0.6Mpa蒸汽进行加热。 （3）煮沸程度要求10%或更高 （4）材质 锅体一般用不锈钢 煮沸锅的麦汁量为24380.5kg 麦汁的密度ρ为1042kg/m3
则V有效=G/ρ=14380.5/1042=23.4（m3） 设煮沸锅有效容积填充系数φ为0.7 则V总=V有效/φ=23.4/0.7=34.3≈35（m3）
设煮沸锅的直径为D，柱高为D/2，椭圆形状的锅底锅底高为D/4。D=1.153错误！未找到引用源。，则D=3.8（m），则柱高为D/2=1.9（m），锅底高为D/4=0.95（m）。
5.4.4 过滤槽尺寸的计算
过滤槽为圆柱的器身，平底的锅底，G混合=19550kg，麦汁的密度ρ为1083kg/m3，则V有效=G/ρ=19152/1083=18.1（m3）。
设过滤槽有效容积填充系数φ为0.75 则V总=V有效/φ=18.1/0.75=24.1m3 设过滤槽的直径为D，则柱高为D/2
则V总=π（D/2）3 =24.1（m3），求出D=4.0（m），柱高H=D/2= 2.0m。
5.4.5 回旋沉淀槽的尺寸计算
回旋沉淀槽的麦汁量为87304.4L，即18.615m3 设回旋沉淀槽有效容积填充系数φ为0.8 V总=V有效/φ=18.615/0.8=23.3（m3） V总=π（D/2）3
D=3.90（m），柱高H=D/2=1.95（m）。
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5.4.6 薄板冷却器尺寸计算
薄板冷却器：采用一段冷却的方式，设麦汁进回旋沉淀槽后的温度为95℃冰水的温度为4℃。
麦汁 95℃-----＞8℃ 冰水4℃------＞80℃ Q=G34. 183（95-8）=6642728（kJ） Δt1=15℃ Δt2=4℃
Δt=（Δt1-Δt2 ）/ lnΔt1/Δt2 （4-6） =8.32℃
F= Q / KΔt （4-7） =6642728/800038.32=99.8（m3）
K=8000kJ/(m2.h. ℃) K为85034.18—285034.18
选用型号为RB0.9的薄板冷却器，按人字型波纹形式，单台换热器的换热面积最大。
5.5 发酵罐的设计与选型
5.5.1 发酵罐数量的确定
本设计采用锥底圆柱形发酵罐，目前国内几乎所有的厂家都用这种发酵罐。设锥形发酵罐的发酵周期为17天，所以对发酵罐个数的最低要求：
N=nt+1=2317+1=35（个） 其中：n---每天装罐数 t---发酵周期 1---备用罐个数
5.5.2 发酵罐体积的确定
本次设计选用锥底发酵罐，由物料衡算可知，糖化设备一次性糖化麦汁量60.9m3。一日糖化7次。选用发酵罐的有效容积（三锅装一罐）为：
Vs=60.933=182.7 m3
发酵罐H:D=1.5—6:1,这里选用4:1。锥角60—85°，这里选用60°。装料系数取80%--85%，这里取Φ=80%。接种量范围在0.7%--0.8%，这里取0.8%。
则容积为：
V有=Vs(1+0.8%) =182.73（1+0.8%） =184.16 m3
V有效=V有/Φ=184.16÷85%=216.66m3
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主要尺寸比例：
V圆柱=πD2H/4
V椭圆=π/4[D2（h+D/6）]=πD3/24 V锥底=πD2/12h=3πD3/24
对此发酵罐采用标准椭圆形封头为上封头，60°锥角的锥形封头为下封头，柱体部分高与直径比为4:1。则可得：
VO’=πD234D/4+3πD3/24+πD3/24 216.66=(25+3)πD3/24 D=3.96 m
取 D=4，则H=434=16m。
VO=π/43423434+3π/24343+π/24343 =223.23 m3 圆整后取 VO=230 m3 最后圆整取VO=230 m3的发酵罐体。
校核： V有/V总=184.16/230=80.07% 符合要求。
5.5.3 发酵罐材料的选择
本设备采用不锈钢制作，0Cr18Ni9不锈钢。
因为发酵罐里面所装的溶液是酸性的，而CIP清洗液中仅有碱性溶液，因此，选用材料必须耐酸耐碱耐腐蚀， 因此，材料应选用不锈钢。
(1) 发酵罐圆柱体部分壁厚确定： Sd=PcDi/(2【б】tΦ-Pc)+C 上式：Pc---设计压力 工作压力的确定
发酵罐的高度（不加椭圆封头）即筒体与锥体的高度 H=434+3/234=19.46 m
封罐之前，由于与外界接触，则罐内的压力只有液柱力，但如封罐以后，罐内压力上升，而封罐之后压力最大0.12Mpa。发酵罐内的液体全部装满时的最高工作压力为：
P最高工作压力=P表+P液柱=0.12+pgh =0.12+1.012319.463103310-6 =0.317Mpa 取其值为0.32Mpa
所以，Pc=1.1P工作压力=0.352Mpa 在此设计压力Pc取0.6Mpa S=PcDi/(2【б】tΦ-Pc)
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=0.35234000/（2313731-0.352） =5.14 mm
式中： Di—发酵罐内径 4000 mm
【б】—不锈钢许用应力【б】=137，出自《化工设备机械基础》 P319 Φ—焊缝系数Φ=1，双面对接头100% C—壁厚附加量
C1—钢板负偏差，C1=0.6
C2—腐蚀裕量，不锈钢，腐蚀裕微量，一般单面腐蚀C2=1,双面C2=2 C3—加工减薄量C3=0(冷加工C3=0，热加工C3=1mm) Sd=S+C2=7.14 mm
查《化工设备机械基础》P97表4-9得C1=0.60mm 所以：Sn=7.14+0.6=7.74mm 圆整后取Sn=8mm
罐的筒体厚度为8mm的0Cr18Ni9钢板制作。
在《发酵工厂设计概论》和工艺手册中查得Dg=4000mm,一米高的筒节钢板重790kg,则16米的筒体重：
790316=12640kg (2) 标准椭圆封头壁厚计算
一般中低压容积采用椭圆形封头，为了便于设计加工，本设计选用标准椭 圆形封头，也是用不锈钢0Cr18Ni9制作起许用应力【б】t137 S=PcDi/(2【б】tΦ-0.5Pc)+C
=0.35234000/(23137-0.530.352)+2.6 =7.70 mm 圆整后取Sd=8mm
由《发酵工厂设计概论》表15和《材料与零部件》（上）得：
表5-1 椭圆封头系数
公称直径 Dg(mm) 4000 1000 50 17.9 9.02 8 曲面高度 H1 度 h 直边高积 F(㎡) m3 mm 内表面容积V б 34
(3)罐底锥形封头的设计选型
选用不锈钢【б】t=137的0Cr18Ni9制作，锥壳半顶角30°，可选用无折边不需加强锥形封头，便于收集和卸除这些设备。
Sd=PcDi/(2【б】tΦ-Pc)cosα+C
=0.35234000/（23137-0.352）31/cos30°+2.6 =8.55mm
无折边锥形封头锥体大端与圆筒连接时，应按下述方法确定连接处锥壳大端厚度，以Pc/【б】tΦ与半顶角值查《化工设备机械基础》图4-15：
Pc/【б】t=0.352÷137=0.00269 Q值为1.775 在增加厚度区域需增加厚度，由下式计算得： Sr=QPcDi/(2【б】tΦ-Pc)
=1.77530.35234000/（2313731-0.352） =9.133mm
圆整后取厚度为10mm，在任何情况下，加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度，锥壳加强段的长度L不得小于20.5DiSr/cos30=290.46mm
圆筒加强长度L应不小于20.5DiSr=270.3mm 圆锥体小端连接处的厚度无需加强，仍取10mm。 (4)进料管及排酒管的直径与选型
本设计选用直型接管及进料管为同一管道，与派酵母也为同一管道。 对于进料管与排酒管流量相差不大，可选用同一管径的管子。 该发酵罐实装醪液184.16m3
由工厂实际经验知，一般装满一发酵罐麦汁需要6h，则进醪速度： Vs=V/τ=184.16/（634000） =0.0077 m3/s
查《化工原理》（上）表1-1，高粘度流体的速度在0.5—1m/s，取发酵醪流速u=0.8m/s。
/3.14?0.8）则管径D=4Vs/πu=4?0.0077（=0.111m 则管径取125mm
在《材料与零部件》（上）P154查得Φ13334的无缝钢管内径为：di=125 校核： u=4Vs/πdi2 =430.0077/(3.1430.1252) =0.63m/s,
（在0.5—1m/s范围内，所以可采用此管。）
表5-2 管法兰连接尺寸 （mm）
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