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发酵工厂工艺设计概论 4(PPT76页).ppt


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发酵工厂工艺设计概论 4(PPT76页).ppt
文档介绍:
发酵工厂工艺设计概论_4(PPT76页)第六章 设备的设计与选型
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第六章 设备的设计与选型
一、专业设备设计与选型的依据
(1)由工艺计算确定的成品量、物料量、耗汽量、耗水量、耗风量、耗冷量等。
(2)工艺操作的最适外部条件(温度、压力、真空度等)。
(3)设备的构造类型和性能。
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二、专业设备设计与选型的程序和内容
(1)设备的工艺操作任务、工作性质、工作参数的确定。
(2)设备选型及该型号设备的性能、特点评价。
(3)设备生产能力的确定。
(4)设备数量计算。
(5)设备主要尺寸的确定。
(6)设备的传动搅拌和动力消耗计算。
(7)设备结构的工艺设计。
(8)支撑方式的计算选型。
(9)壁厚的计算选择。
(10)材质的选择和用量计算。
(11)其他特殊问题的考虑。
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(一)间歇操作设备生产能力数量和容积的设计计算
1.间歇操作设备生产能力的确定
生产能力的表示方法,一般为t/(罐·批)或m3/(罐·批)。例如3000t/a味精厂选容积为100t的发酵罐,其生产能力为:
100×70%×15%×48%×80%×112% (1-1%)
=4.47[t/(罐·批)]
式中 100——发酵罐容积(t) 15%——发酵初糖浓度
70%——填充系数 48%——发酵转化率
80%——提取率 112%——精制收率
1%——染菌率
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2.间歇操作所需设备数量的确定



式中  N——设备的操作台数(不含备用)
Z——工段的生产能力,以每昼夜加工原料和半成品的吨数表示
τ——设备的每一个操作周期(h)
G——设备操作有效量(t)
r——一昼夜内设备操作的小时数
V0——昼夜内被加工的原料、半成品的容量(m3)
Va——一台设备的容量(m3)
? ——设备的填充系数,此值为经验值,主要考虑物料的泡沫性质和将来可能增加的容量余地。
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3.设备容积的计算


式中 V——设备的总容积(m3)
Va——24h内加工的成品或半成品的容积()
r——操作周期,包括预备时间、操作和清洗等辅助操作时间(h)
? ——设备的填充系数,装有搅拌和冷却装置的或产生泡沫多的物料应取0.6~0.8,酒精发酵罐等取0.8~0.85,汽液分离器取0.7等
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4.设备主要尺寸的计算
发酵工厂的设备多为容器型设备。不同的设备,高径比有很大差别。锥形底制作容易,排料干净,间歇操作采用较多。
通常根据已知容量V以及高径比、封头高度,列出数学方程求出各部尺寸。
直径计算出来后,应将其值圆整到接近的公称直径系数。然后校核总容量是否可满足工艺计算的容量要求。如偏差太大,还要作相应调整,直到符合要求。
直径确定后,可根据关系求出其他尺寸。
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(二)连续操作设备生产能力、数量和容积的设计计算
设计的依据:
(1)物料流量V(m3/s或t/s):物料的流量V,是根据生产规模,通过计算确定。
(2)物料在设备中的逗留时间τ(s):物料在连续操作设备中的逗留时间则取决于生产工艺的要求。
(3)物料在设备各部位的流速ω(m/s)。
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1.生产能力的确定
对于连续操作的设备,其生产能力是在保证生产工艺条件的基础上,单位时间通过设备的物料量,由工厂的规模与物料衡算确定。
例如以淀粉质原料,年产10000t酒精厂根据物料衡算蒸煮醪的体积流量为14.8 m3/h。因此要求连续蒸煮设备的生产能14.8 m3/h 。
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2.设备容积的计算
已知物料的流量V和逗留时间τ,可以计算出设备的有效容量V有效:

例如10000t/a酒精厂蒸煮时间(即在蒸煮设备高温区的逗留时间),根据生产经验,要求90~60min,现取80min,则蒸煮设备的总容积V有效为:
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  • 上传人jiaoyuan2014
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  • 时间2021-05-29
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