发酵工厂工艺设计概论.ppt

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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。
01
工艺操作的最适外部条件(温度、压力、真空度等)。
02
设备的构造类型和性能。
03
专业设备设计与选型的依据
第六章 设备的设计与选型
设备的工艺操作任务、工作性质、工作参数的确定。
设备选型及该型号设备的性能、特点评价。
设备生产能力的确定。
设备数量计算。
设备主要尺寸的确定。
设备的传动搅拌和动力消耗计算。
设备结构的工艺设计。
支撑方式的计算选型。
壁厚的计算选择。
材质的选择和用量计算。
其他特殊问题的考虑。
专业设备设计与选型的程序和内容
(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％)
＝[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
2．间歇操作所需设备数量的确定
或
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。
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，～，～，
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。
设备主要尺寸的计算
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：
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。
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。
物料在设备各部位的流速ω(m／s)。
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， m3/h。 m3/h 。
生产能力的确定
设备容积的计算
A
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：
B
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：
C