目录
一、设计任务书………………………………………………………………
1.1设计内容………………………………………………………………
1.2设计参数和技术特性指标……………………………………………………
1.3设计要求………………………………………………………………
二、概述………………………………………………………………
2.1设计目的………………………………………………………………
2.2设计思想及依据………………………………………………………………
2.3设计原则………………………………………………………………
2.4发酵罐设计概述………………………………………………………………
三、罐体及传热装置的设计………………………………………………………………
3.1罐体及换热装置的设计………………………………………………………
3.1.1确定罐体高径比………………………………………………………
3.1.2罐体容积计算…………………………………………………………
3.1.3管体厚度的确定………………………………………………………
3.1.4上封头厚度的确定…………………………………………………………
3.1.5下封头厚度的确定………………………………………………………
3.1.6罐体压力试验…………………………………………………………
3.2夹套直径和高度的确定………………………………………………………
3.3夹套材料和壁厚的确定………………………………………………………
3.3.1夹套封头厚度的确定……………………………………………………
3.3.2夹套压力试验………………………………………………………
四、搅拌装置及附件设计………………………………………………………………
4.1搅拌轴计算………………………………………………………………
4.1.1搅拌轴功率计算…………………………………………………………
4.1.2按扭矩计算轴的强度………………………………………………………
4.1.3搅拌器支撑尺寸计算………………………………………………………
4.2搅拌器选型及分布………………………………………………………………
4.2.1搅拌器基本尺寸计算………………………………………………………
4.2.2搅拌器结构………………………………………………………………
4.3挡板设置………………………………………………………………
五、传动装置设计及部分其它装置选型设计………………………………………………
5.1电动机选择………………………………………………………………
5.2减速机选型………………………………………………………………
5.2.1 V带设计………………………………………………………………
5.3联轴器选型………………………………………………………………
5.4密封装置选型………………………………………………………………
5.5机架选型………………………………………………………………
5.6安装底盖………………………………………………………………
5.7凸缘法兰选型………………………………………………………………
5.8罐体上接管口………………………………………………………………
5.9人孔选型………………………………………………………………
5.10接管法兰………………………………………………………………
5.11支座设计和计算………………………………………………………………
5.11.1支座选型………………………………………………………………
5.11.2计算总载荷…………………………………………………………
六、剩余其它装置选型设计………………………………………………………………
6.1视镜选型设计………………………………………………………………
6.2消泡装置选型设计………………………………………………………………
6.3液面计设计………………………………………………………………
6.4无菌空气分布管设计…………………………………………………………
七、设计总结………………………………………………………………
7.1设计组成员信息………………………………………………………………
7.2设计分工………………………………………………………………
7.3组员个人总结………………………………………………………………
八、公称容积30 m3缬氨酸发酵罐设计装配图（附图）
九、参考文献………………………………………………………………
一、设计任务书
1.1设计内容
公称容积错误！未找到引用源。缬氨酸发酵罐设计
1.2建议设计参数和技术特性指标
错误！未找到引用源。取错误！未找到引用源。；装料系数错误！未找到引用源。取错误！未找到引用源。；通风管通风比（通气速率/发酵液体积）取错误！未找到引用源。发酵液密度为错误！未找到引用源。，最大粘度错误！未找到引用源。；初始水温错误！未找到引用源。.
接管建议（推荐）：
1.3设计要求
1.3.1机械搅拌生物反应器机械计算及整体结构设计，完成设计说明书。
1.3.1.1进行罐体及夹套（或内部蛇管）设计计算
1.3.1.2进行搅拌装置设计：搅拌器的选型设计；选择轴承、联轴器，罐内搅拌轴的结构设
计，搅拌轴计算和校核；
1.3.1.3搅拌器、电机功率计算、传动系统的设计计算：尽可能采用V带传动，进行传动系
统方案设计；进行带传动设计计算；
1.3.1.4密封装置的选型设计
1.3.1.5选择支座形式并计算
1.3.1.6手孔或人孔选型
1.3.1.7选择接管、管法兰、设备法兰
1.3.1.8设计机架结构
1.3.1.9设计凸缘及安装底盖结构
1.3.1.10空气分布管、视镜的选型设计
1.3.2绘制搅拌式生物反应器装配图(3号图纸)。
二、概述
2.1设计目的
本设计涉及到《化工原理》、《制药工艺学》、《工程制图》以及《制药设备与工程设计》等多门课程所学知识，通过这次课程设计我们对所学各科知识有一个具体的运用机会，同时达到温故知新的目的。在设计过程中会遇到不同的问题，需要靠组员的积极协调与配合才能保质保量的完成设计，所以此设计要求我们要在发现问题后积极独立的分析问题并讨论出解决问题的办法。设计要求各组员按各自专长进行分工，已达到资源充分合理的利用。
2.2设计思想及依据
本机械搅拌发酵罐的设计主要是按照指导老师给定的设计任务书进行设计，在设计过程中遇到的问题先是组员之间协商解决，若不能再与其他组成员进行交流，希望能够尽量独立完成这次设计。对于设备的参数选择及选型严格按照《机械设计手册》和相关参考资料进行选择设计。
2.3设计原则
本设计中遵循“边算、边选、边改，最后绘图”的原则，设备参数选择及选型多从生产要求出发考虑经济效益进行选择，已达到经济高效的生产目的。
2.4发酵罐设计概述
发酵罐是用于培养微生物或细胞的封闭容器或生物反应装置。因材料、大小和形状的差异，发酵罐有很多种类，可用于研究、分析和生产。
本缬氨酸发酵罐的设计根据工艺要求并考虑制造、安装、维护检修的方便，需要确定换热装置、传热装置、搅拌装置和其他附件的参数和型号。由设计题目，我组设计的缬氨酸发酵罐总容积错误！未找到引用源。，装料量约错误！未找到引用源。，总高度约错误！未找到引用源。，罐体公称直径错误！未找到引用源。。采用夹套换热器、错误！未找到引用源。带减速器、直叶涡轮圆盘式搅拌器，联轴器设计在罐体内部，还包括接管、支座、轴封、法兰、安装底座、人孔、试镜、液面计、消泡器等附件。
三、罐体及换热装置的设计
3.1罐体及封头几何尺寸计算
图中：错误！未找到引用源。罐直筒部分高度，错误！未找到引用源。；
错误！未找到引用源。罐直径，错误！未找到引用源。;
错误！未找到引用源。搅拌器直径，错误！未找到引用源。；
错误！未找到引用源。搅拌器桨距离罐底距离，错误！未找到引用源。；
错误！未找到引用源。多个搅拌桨时的桨距，错误！未找到引用源。；
选取标准椭圆形封头，封头的公称直径与筒体相同，结构如图：
3.1.1确定罐体高径比
表 1几种搅拌釜的长径比值
对于机械搅拌发酵罐，这里取高径比为错误！未找到引用源。
3.1.2罐体容积计算
已知公称容积错误！未找到引用源。，选取高径比错误！未找到引用源。
罐体内径：错误！未找到引用源。，圆整取公称直径错误！未找到引用源。
查手册得，错误！未找到引用源。的标准椭圆形封头曲面高错误！未找到引用源。，直边高度错误！未找到引用源。，封头容积错误！未找到引用源。，表面积错误！未找到引用源。，查手册得
一米高筒体容积错误！未找到引用源。，表面积错误！未找到引用源。
计算筒高：
筒体高度圆整得错误！未找到引用源。
由计算结果得实际高径比错误！未找到引用源。
复核结果与选取高径比相同，满足要求。
3.1.2.1全容积：罐的圆柱体部分体积和上下封头体积之和
即：错误！未找到引用源。
3.1.2.2公称容积：罐的圆柱体部分体积和下封头的体积之和（取整数）
即：错误！未找到引用源。
3.1.2.3设备总容积：错误！未找到引用源。
装料量：错误！未找到引用源。（装料量系数错误！未找到引用源。）
传热面积：错误！未找到引用源。（传热面积按错误！未找到引用源。装料量计算）
3.1.3筒体厚度的确定
3.1.3.1设计要求
罐内压力错误！未找到引用源。；夹套或蛇管压力错误！未找到引用源。；工作温度:罐内小于或等于错误！未找到引用源。，蛇管或夹套小于或等于错误！未找到引用源。；工作介质：罐内轻微腐蚀性，蛇管或夹套蒸汽；搅拌器转速错误！未找到引用源。，物料密度错误！未找到引用源。
3.1.3.2筒体厚度计算
选用错误！未找到引用源。钢材，查表得错误！未找到引用源。钢错误！未找到引用源。，厚度错误！未找到引用源。，设计温度错误！未找到引用源。的许应力为错误！未找到引用源。。
选取筒内设计压力错误！未找到引用源。，同时需判断是否考虑液体静压力
错误！未找到引用源。，超过设计压力的错误！未找到引用源。，应计算在设计压力内
筒体的焊缝采用单面对接焊缝，几部无损伤，焊缝系数错误！未找到引用源。
设钢板厚度错误！未找到引用源。，则取负偏差错误！未找到引用源。，双面腐蚀度错误！未找到引用源。
所以错误！未找到引用源。
考虑安全裕量，并参考筒体容积、面积和质量的关系，取筒体厚度错误！未找到引用源。3.1.4上封头厚度的确定
在上封头厚度计算公式中，对标准椭圆形封头错误！未找到引用源。
根据容器最小壁厚的规定，其最小壁厚不应小于错误！未找到引用源。，腐蚀裕量另加，负偏差错误！未找到引用源。上封头外面无夹套，所以无物料腐蚀，错误！未找到引用源。所以上上封头的设计厚度为：
为了便于制造，上封头与筒体设计为相同厚度，即：错误！未找到引用源。
3.1.5下封头厚度的确定
据公称直径查相应标准椭圆形封头的参数得：
曲面高度：错误！未找到引用源。，直面高度：错误！未找到引用源。
所以下封头装液的高度：错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。，超过设计压力的错误！未找到引用源。，应计算在设计压力内，故错误！未找到引用源。
取负偏差错误！未找到引用源。，双面腐蚀度错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。
下封头设计厚度为：
为了便于制造，下封头与筒体设计为相同厚度，即：错误！未找到引用源。
3.1.6罐体压力试验
采用水压试验，试验压力公式：
屈服点强度错误！未找到引用源。，所以错误！未找到引用源。
得到错误！未找到引用源。，所以压力试验强度足够
3.2夹套直径和高度的确定
表 2
对于筒体内径错误！未找到引用源。，在错误！未找到引用源。范围内
夹套内径错误！未找到引用源。，符合压力容器公称直径
查手册得：错误！未找到引用源。的标准椭圆形封头的封头容积错误！未找到引用源。，表面积错误！未找到引用源。，一米高筒体容积错误！未找到引用源。，表面积错误！未找到引用源。
根据夹套内径计算夹套高度：
夹套高度不得低于料液高度，为保证安全，选取夹套高度错误！未找到引用源。
验算夹套传热面积：
符合设计要求
3.3夹套材料和壁厚的确定
为便于制造，同样选取错误！未找到引用源。为夹套材料
查表得：厚度在错误！未找到引用源。罐内温度错误！未找到引用源。的许应力错误！未找到引用源。，选取夹套设计压力错误！未找到引用源。，焊接系数错误！未找到引用源。，取负偏差错误！未找到引用源。，单面腐蚀取腐蚀裕量错误！未找到引用源。，所以错误！未找到引用源。
考虑安全裕量，选取夹套厚度错误！未找到引用源。
3.3.1夹套封头厚度的确定
采用标准椭圆形封头，壁厚附加量取错误！未找到引用源。
取夹套的筒体和封头的壁厚均为错误！未找到引用源。
3.3.2夹套压力试验
采用水压试验，试验压力公式：
屈服点强度错误！未找到引用源。，所以错误！未找到引用源。
得到错误！未找到引用源。，所以压力试验强度足够
四、搅拌装置及附件设计
4.1搅拌轴计算
4.1.1搅拌轴功率计算
由于设计搅拌发酵罐，搅拌器既要有较强剪切力，又要有较大的流体循环特性，涡轮式适于搅拌多种物料，尤其对中等粘度液体特别有效；混合生产能力较高，能量消耗少，搅拌效率较高；有较高的局部剪切效应；容易清洗和造价较高。涡轮式搅拌机常用于制备低粘度的乳
浊液、悬浮液和固体溶液。所以选用直叶圆盘涡轮式搅拌器。当高径比小于错误！未找到引用源。时一般采用单层搅拌器，此后每多错误！未找到引用源。倍，就加一层搅拌器,由于错误！未找到引用源。，则搅拌器层数取错误！未找到引用源。
已知错误！未找到引用源。，一般错误！未找到引用源。,取错误！未找到引用源。
下层搅拌器与罐底的距离高度错误！未找到引用源。，取错误！未找到引用源。
所以错误！未找到引用源。
两搅拌器之间的间距错误！未找到引用源。，取错误！未找到引用源。
为避免搅拌器工作时产生漩涡，应使搅拌器暴露在空气中，第一个搅拌器距离料液液面的高度不小于搅拌器外径的1.5倍，所以错误！未找到引用源。，圆整取错误！未找到引用源。由于错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，料液浓度错误！未找到引用源。，料液粘度错误！未找到引用源。，则
所以，料液流动状态为湍流
搅拌功率计算：
表3 湍流时各搅拌的功率准数
氨基酸发酵搅拌过程为固体有机物悬浮，所以搅拌功率系数取错误！未找到引用源。
对于多层搅拌器来说，其功率用下列公式计算
式中错误！未找到引用源。为搅拌层数，故错误！未找到引用源。
4.1.2按扭矩计算轴的强度
搅拌轴材料采用45钢，45钢的许用应力错误！未找到引用源。，计算系数错误！未找到引用源。，则搅拌轴直径估算
考虑到键槽和腐蚀取裕量错误！未找到引用源。，取错误！未找到引用源。
4.1.3搅拌器支撑尺寸
根据经验轴的悬臂错误！未找到引用源。、轴径错误！未找到引用源。和两轴承间距错误！未找到引用源。应满足系列关系：
错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。
根据错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，所以错误！未找到引用源。,则取错误！未找到引用源。
取错误！未找到引用源。，所以错误！未找到引用源。
由于搅拌轴较长，故在底部增加一个底轴承。
4.2搅拌器选型及分布
4.2.1搅拌器基本尺寸设计
由于浆径错误！未找到引用源。，所以采用两叶可拆的圆盘式涡轮，根据直叶圆盘涡轮式搅d：桨长l：桨宽b错误！未找到引用源。
拌器，桨径
j
则错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。
圆盘直径一般取浆径错误！未找到引用源。,所以圆盘直径错误！未找到引用源。
为保持一定的刚性及支持周边的桨叶，取圆盘厚度为错误！未找到引用源。
4.2.2搅拌器结构
4.3挡板设置
由于釜内物质粘度不大，选择把挡板装在壁上，挡板类型选择错误！未找到引用源。型，挡板数量错误！未找到引用源。，挡板材料选取错误！未找到引用源。材料。
挡板宽度错误！未找到引用源。，取错误！未找到引用源。
挡板与筒体壁的缝隙错误！未找到引用源。
挡板高度应由罐底起至设计液面高度为止，由错误！未找到引用源。，
取整得挡板高度错误！未找到引用源。
五、传动装置的设计
搅拌釜的传动装置一般包括：电动机、减速器、联轴器、机架及传动轴。电动机经减速器将
转速降低，再通过联轴器带动搅拌轴旋转，从而带动搅拌器转动。整个传动装置连同机架及轴封装置都安装在底座上。
5.1 电动机的选择
表4
电动机用错误！未找到引用源。带传动，由上表选择传动系统的效率错误！未找到引用源。 电动机功率：η
T
m P P P +=
公式中：错误！未找到引用源。为电机功率，错误！未找到引用源。；
错误！未找到引用源。为搅拌所需的轴功率，错误！未找到引用源。； 错误！未找到引用源。为轴封摩擦损失功率,一般为错误！未找到引用源。的1%，错误！未找到引用源。； 错误！未找到引用源。为传动系统的效率，取95.0=η 搅拌所需要的轴功率错误！未找到引用源。 轴封摩擦损失功率错误！未找到引用源。 电动机功率:
由上表得选择电动机型号为：错误！未找到引用源。
即：电动机按错误！未找到引用源。型安装，功率为错误！未找到引用源。，电机同步转速错误！未找到引用源。，满载转速错误！未找到引用源。
表5电动机安装代号
表6电动机安装及外形尺寸
5.2减速机选型
根据电机的功率错误！未找到引用源。，搅拌转速错误！未找到引用源。，传动比错误！未找到引用源。，所以选择带传动减速器
错误！未找到引用源。带减速器的特点具有结构简单，制造方便，价格低廉，能防止过载，噪音小。但不适用于防爆场合。传动带按照截面形状可分为：平带、错误！未找到引用源。形带（又称三角带）、圆形带等类型。普通V形带的工作面是两侧面，与平带相比，由于截面的楔形效应，其摩擦力较大，所以能传递较大的功率。普通Ｖ形带无接头，传动平稳，应用最广泛。由于设计的电动功率小于错误！未找到引用源。，传动比错误！未找到引用源。，故本设计采用普通错误！未找到引用源。形带传动。
带传动设计和计算主要内容：带的选型、根数、长度、带轮直径、中心距及带轮的结构尺寸等。
5.2.1V带设计
5.2.1.1传动额定功率错误！未找到引用源。：错误！未找到引用源。（电动机错误！未找到引用源。）
5.2.1.2小皮带轮转速错误！未找到引用源。：错误！未找到引用源。
5.2.1.3大皮带轮转速错误！未找到引用源。：错误！未找到引用源。
5.2.1.4工况系数选择
表7
根据上表，由于是液体搅拌机，生产时工作时长大于错误！未找到引用源。，载荷几乎无变动，所以工况系数选择错误！未找到引用源。
5.2.1.5设计功率错误！未找到引用源。：
5.2.1.6错误！未找到引用源。带型号选择
表8
根据上表，由设计功率错误！未找到引用源。和小带轮转速错误！未找到引用源。决定选择B型
5.2.1.7速度比错误！未找到引用源。：
5.2.1.8小皮带轮计算直径错误！未找到引用源。
由表初选错误！未找到引用源。，验算带速:
所以不符合要求，应重新选带
选带错误！未找到引用源。
5.2.1.9验算带速错误！未找到引用源。：
通常V型带的带速错误！未找到引用源。，所以错误！未找到引用源。符合要求
5.2.1.10滑动率错误！未找到引用源。：对于V形带错误！未找到引用源。，本设计选取错误！未找到引用源。
5.2.1.11大皮带轮计算直径错误！未找到引用源。：
错误！未找到引用源。圆整取错误！未找到引用源。
5.2.1.12初定中心距错误！未找到引用源。：
因为错误！未找到引用源。，经计算初定错误！未找到引用源。
5.2.1.13带的基准长度错误！未找到引用源。：
查手册，圆整后取错误！未找到引用源。
5.2.1.14初定中心距错误！未找到引用源。：
安装V带时所需要的最小中心距错误！未找到引用源。和最大中心距错误！未找到引用源。计算
5.2.1.15小皮带轮包角错误！未找到引用源。：
错误！未找到引用源。，符合要求
5.2.1.16单根V带额定功率错误！未找到引用源。：
查手册得，错误！未找到引用源。
5.2.1.17 错误！未找到引用源。时，单根V带额定功率增量错误！未找到引用源。：
查手册得，错误！未找到引用源。
5.2.1.18包角修正系数错误！未找到引用源。
查手册得，包角修正系数错误！未找到引用源。
5.2.1.19带长修正系数错误！未找到引用源。：
查手册得，带长修正系数错误！未找到引用源。
5.2.1.20V带根数错误！未找到引用源。：
取整得错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。，所以符合要求
5.3联轴器选型
选择联轴器时主要考虑以下几个方面：载荷的大小及性质，轴转速的高低，两轴相对位移的大小及性质，工作环境，装拆、调整维护要求及价格等。对载荷平稳的低速轴，如两轴对中精确，轴本身刚度较好时，可选用刚性联轴器。本设计根据要求选择立式夹壳联轴器错误！未找到引用源。
由于搅拌轴的轴径错误！未找到引用源。，所以选择轴径为错误！未找到引用源。的联轴器，手册可得所选联轴器错误！未找到引用源。和联轴节错误！未找到引用源。主要结构尺寸参数：
表9 联轴器结构尺寸
验算联轴器的扭矩：
查手册得,工况系数错误！未找到引用源。
对联轴器计算名义扭矩：
确定计算扭矩：
符合要求
5.4密封装置选型
密封装置有填料函密封和机械密封，一般采用机械密封。机械密封分为平衡型和非平衡型两大类，常用的机械密封装置已有标准系列，可根据轴径等要求直接选用。轴封是搅拌轴与机架间的密封装置，本设计选择机械密封。机械密封的密封性能良好，摩擦功率损失小，对轴的磨损轻微，工作状态稳定，维修周期长，能满足多种特殊工艺条件的需要。选择轴径为错误！未找到引用源。的202型标准机械密封
表10 机械密封结构尺寸
5.5机架选型
机架是安放加速器用的，它与减速器底座尺寸相匹配。标准机架有无支点机架、单支点机架和双支点机架。本设计中选用的V带减速器直径较小的齿轮连接在传动机轴上，较大的选用单点无支点机架。由于罐体封头为椭圆型，选择Ⅰ型底面螺孔布置。由于联轴器的错误！未找到引用源。，所选择得机架的内径应大于错误！未找到引用源。，考虑到空间和成本，选择公称直径为错误！未找到引用源。的WJ型机架错误！未找到引用源。。
表11机架尺寸
5.6安装底盖
安装底盖采用螺栓等紧固件，上与机架相连，下与凸缘法兰连接，是整个搅拌传动装置与容器连接的主要连接件。安装底盖的公称直径与机架公称直径相同，机架公称直径错误！未找到引用源。，所以安装底盖公称直径错误！未找到引用源。
单位：错误！未找到引用源。
表12 安装底盖尺寸
5.7凸缘法兰选型
错误！未找到引用源。型突面凸缘法兰较错误！未找到引用源。型凹面凸缘法兰与安装底盘能更紧密的结合，更合理的配合，所以本设计选择错误！未找到引用源。型突面凸缘法兰。安装底盖公称直径错误！未找到引用源。，所以对应的错误！未找到引用源。型突面凸缘法兰的公称直径也为错误！未找到引用源。。
表13凸缘法兰尺寸
5.8罐体上接管口
进料口接管伸入设备内部并制成错误！未找到引用源。斜口可避免物料沿罐体内壁流动，减少料液对壁面的磨损和腐蚀。本设计选用如图所示进料管结构，进料管插入液面，以减少
冲击液面而产生泡沫，管上部液面以上分开错误！未找到引用源。小孔，以防料液虹吸。出料管有上出料（压料管）和下出料两种，当罐体壁温度与夹套壁温度相等时采用如图所示出料管结构
仪表的接管和罐体的安装都用插入式，处于常低压条件下采用单面或双面角焊接，否则采用开坡口的单面或双面焊。温度计应深入料液中，由于受到料液的冲击，常采用多层套管加强保护。
5.9人孔选型
罐体直径大于错误！未找到引用源。可开设人孔，若直径较小则应开设手孔。因为设备的直径大于错误！未找到引用源。，所以选择开设人孔。又圆形人孔制造比较方便，所以选择圆形人孔。设计技术要求人孔直径错误！未找到引用源。，满足容器直径错误！未找到引用源。的要求，但因手册建议括号中公称直径尽量不采用，所以改选直径为错误！未找到引用源。人孔，同时，也满足错误！未找到引用源。。
公称压力错误！未找到引用源。，公称直径错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。型盖轴耳，采用错误！未找到引用源。型密封面，其中垫片采用石棉橡胶板垫的回转盖带颈平焊法兰人孔
表14 人孔尺寸表
5.10接管法兰
据手册法兰选用错误！未找到引用源。突面板式平焊钢制管法兰
根据设计任务书结合手册上突面板式平焊钢制管法兰理论尺寸对实际设计接管尺寸进行合理调整得到：
单位：错误！未找到引用源。
表15
单位：错误！未找到引用源。
表16 接管法兰尺寸
5.11支座设计和计算
5.11.1支座选型
最常用的支座为耳式支座错误！未找到引用源。，分为错误！未找到引用源。型和错误！未找到引用源。型两种。当设备需要保温或直接支承在楼板上时，选错误！未找到引用源。型，故本设计选错误！未找到引用源。型。 5.11.2计算总载荷 5.11.2.1料液总重量
山东xxx学院 《生物工程与设备》课程设计说明书 学院：食品与生物工程学院 班级：xxx 学号：xxx 姓名：xxx 指导老师：xxx xxx 设计日期:2011年12月21日至2011年12月28日
一、前言 1、课程设计的性质 通过本次设计使同学对《生物工程与设备》的理论知识有更深刻的理解，生物工程与设备课程设计为必修课。同时也为将来走上设计岗位的同学打下良好的基础。 2、课程设计目的与任务 任务：年产6万吨味精厂谷氨酸机械搅拌通风发酵罐设计。 目的：通过课程设计，使同学对工艺参数确定，物料恒算、发酵罐体积及尺寸确定、罐体机械强度、搅拌功率、搅拌轴及搅拌浆叶强度等计算能力得到锻炼。掌握工程设计基本程序及内容，熟练掌握电脑绘图及绘图质量。 二、设计参数 1、 糖酸转化率60% 2、 发酵产酸水平11% 3、 发酵周期32小时 4、 发酵罐充满系数为0.7 5、 味精分子式187.13（C5H8NO4Na ）.H2O 6、 谷氨酸分子式147.13(C5H9NO4) 7、 谷氨酸密度取1.553g/cm3 8、 残还原糖0.8%，干菌体1.7% 9、 谷氨酸提取率97.5% 10、谷氨酸生产味精精制率为125% 11、取01L P V （kw ） 12、空罐灭菌压力0.25MPa 13、年工作日安330天计算 三、物料衡算 1、发酵罐总容积计算 发酵罐总容积，决定于年工作日、每天生产谷氨酸量、发酵产酸水平、谷氨酸发酵周期、谷氨酸提取率、谷氨酸精制味精得率等。 （1）年谷氨酸的产量=年味精产量÷125% =60000/1.25=48000T （2）每天的谷氨酸产量=年谷氨酸的产量÷330 =48000/330=145.45T
西北师范大学生命科学学院（制药工程课程设计）课程设计 班级：2009级 姓名：陈霞 学号：200974050104 指导教师：梁俊玉 二○一三年4月28日
制药设备与工程设计课程设计任务书
西北师范大学生命科学学院 课程设计说明书 题目：年产100万瓶藿香正气口服液的工厂设计课程：制药设备与工程设计 系（部）：制药工程系 专业：制药工程 班级：2009级 学生姓名：陈霞 学号：200974050104 指导教师：梁俊玉 完成日期：2013年4月28日
课程设计简介 由中药制剂制成的藿香正气口服液具有解表化湿，理气和中。用于外感风寒、内伤湿滞或夏伤暑湿所致的感冒，症见头痛昏重、胸膈痞闷、脘腹胀痛、呕吐泄泻；胃肠型感冒见上述证候者。且由于藿香正气类药物的主要成分是藿香、陈皮、茯苓、甘草等，大都是平时可以吃的野草、野菜，因此是比较安全的，老人、孩子都可以服用。藿香正气类药物，比较方便的剂型是水剂和口服液，由于藿香正气水是采用酒精提取的，味道比较刺激，高血压患者、酒精过敏者以及儿童不太适合服用该剂型，藿香正气口服液经过改进不含酒精，口感也比较好，适用范围广泛。临床试验证明，该口服液的功效是可信的，因其投用经济简便，给药途径为口服，无创伤性，且无明显副作用，及早使用该口服液有利于缩短治疗时间，减少病情变化，所以，该口服液是一种值得推广的治疗外感风寒、内伤湿滞或夏伤暑湿所致的感冒的良药，同时也是一种很有开发前景的中药复方制剂口服液。 据以上所述，决定。在兰州市安宁区刘家堡建立年产100万瓶藿香正气水口服液的工厂。
课程设计说明书目录 一、设计资料 1. 设计产品简介 (7) 2.建设规模与处理目标 (7) 二、工艺设计和说明 1.工艺流程图 (7) 2.生产原料 (8) 3.工艺流程设计原则 (8) 4.工艺流程概述 (8) 5.工艺方案的分析 (8) 三、物料衡算 1.总物料衡算 (9) 四、设备的选型 1.设备的选型 (11) 五、工厂总体设计及选图 1.厂址的选择 (14) 2.厂房总体布置 (14) 3.工厂的总体平面设计 (15) 4.生产车间设计及布置原则 (16) 六、废液的处理及其防治 1.废液的处理方法 (17) 七、参考文献 (17)
燕山大学 机械设计课程设计说明书题目：带式输送机传动装置 学院（系）：机械工程学院 年级专业： 09级机械设计及理论 学号： 0901******** 学生姓名：乔旋 指导教师：许立忠 教师职称：教授
目录 一、设计任务书.................................................................. 二、传动方案分析................................... .......................... 三、电动机的选择和参数计算........................................ 四、传动零件的设计计算................................................. 五、轴的设计...................................................................... 六、键的选择校核............................................................ 七、轴承的校核................................................................... 八、联轴器的选择及校核................................................ 九、密封与润滑的选择.................................................... 十、减速器附件及说明................................................... 十一、装配三维图........................................................ 十二、设计小结............................................................. 参考资料...................................................................
《生物工程设备》课程教学大纲 课程名称：生物工程设备 课程类型:（必修课） 总学时：45讲课学时：36 学分：2.5学分 适用对象:生物工程专业、生物技术专业、 先修课程：微生物学，生物化学，化工原理，生物工程工艺学原理，化工设备机械基础； 一、课程性质、目的和任务 《生物工程设备》课程是生物工程等专业本科生的专业必修课程，为学生在具备了必要的微生物学基础、酶学基础、生物工程专业基础知识之后的必修专业课程。该课程是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体，是一门实践性很强的学科。 课程主要介绍生物工程产业界常见的工业生产设备及生物工程研究领域的主要设备的基本原理、结构、特点、设计选用计算方法：物料预处理与培养基灭菌流程与设备；发酵设备设计及放大方法、计算；空气净化系统工艺计算与设备设计；物料过滤与离心设备原理与计算；萃取、吸附、层析设备介绍、离子交换流程与设备计算、干燥流程与设备设计计算；制冷工艺流程与设备设计计算、发酵工厂车间设计简介。举例说明工厂设备设计的方法与内容，进行小设计。 本课程既有一定基础理论，又有较强的工程实际应用，使本专业学生成为能在生物技术与工程领域从事产业化设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。 二、教学基本要求 学生在学过上述先修课的基础上，通过本课程的学习，要求学生了解和掌握在生产过程中各个单元操作所使用的设备工作原理及设计计算方法，懂得如何应用这些基本理论去分析和解决生产过程中的具体问题，改造原有生产过程使其更符合客观规律，实现发酵过程的优化，提高生产效率，创造更大的经济效益和社会效益，
四、课程的重点和难点 绪论： 重点：是生物工程设备在生产中的重要地位。 第一章物料预处理与培养基基灭菌设备 重点：物料粉碎、筛分设备结构及工作原理；培养基连连续灭菌流程、设备。 难点：培养基灭菌工艺计算 第二章空气除菌工艺流程及设备 重点：空气除菌流程及设备作用。 难点：空气净化流程空气状态变化的计算。 第三章生物反应器与发酵参数检测元件 重点：不同型式发酵罐的结构及其工作原理、发酵罐的设计。 难点：设备的放大设计计算 第四章：固-液分离设备 重点：各种固液分离方法、设备工作原理、生产能力的计算。 难点：分离设备生产能力的计算。 第五章：萃取设备 重点：萃取设备的结构与原理。 第六章层析设备和离子交换设备
附件三 《制药工程课程设计》 Course Design of Pharmaceutical Technology & Equipment 课程编号： 学时：4周学分：4 课程性质：必修 选课对象：制药工程专业 内容概要：《药物制剂工程技术与设备课程设计》是一个重要教学实践环节。本课程设计是培养学生综合运用所学的知识，特别是本课程的有关知识解决制药工程车间设计 实际问题的能力，使学生深刻领会洁净厂房GMP车间设计的基本程序、原则和方 法。内容包括制药工艺流程设计、物料恒算、设备选型、车间工艺布置设计的基 本方法和步骤。从技术上的可行性与经济上的合理性两个方面树立正确的设计思 想。 建议选用教材：《药物制剂工程技术与设备》，张洪斌主编，化学工业出版社，2003.8 主要参考书：1、《化工原理》上、下册，谭天恩，麦本熙，丁惠华编著（1990年）； 2、《化工工艺设计手册》，上、下册，国家医药管理局上海医药设计院编； 3、《药剂学》； 4、《GMP规范》； 5、《洁净厂房设计规范》2001版； 6、制药车间课程设计讲义，合工大制药工程系自编 7、杂志：《医药工程设计》
《制药工程课程设计》教学大纲 学时：4周学分：4 教学大纲说明 一、课程的目的与任务 课程设计是课程教学过程中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。通过课程设计，使学生掌握工程设计的基本程序、原则和方法，熟悉查阅技术资料、国家技术规范、正确选用公式和数据，运用简洁的文字、图形和工程语言正确表述设计思想与结果。从而培养学生分析和解决工程实际问题的能力和实事求是、认真严谨的工作作风，使学生逐步树立正确的设计理念。同时通过本课程设计，提高学生运用计算机设计绘图(AutoCAD)的能力。 二、课程的基本要求 1、确定主要制剂的生产工艺流程及净化区域划分； 2、物料衡算、设备选型； 3、按GMP规范要求设计车间工艺平面图及主要制药设备的安装图，要求计算机AutoCAD 绘图； 4、编写设计说明书。 5、课程设计的考核、评分方法： 6、设计考核的内容包括：设计说明书、图纸的质量（指说明书内容是否完整、正确， 文字表达是否简洁、清楚，车间布置是否合理，主要设备总装图结构是否合理，图纸表达是否规范、正确，图面是否整洁、清楚等）；课程设计结束后，由任课教师以及相关教师主持课程设计答辩会，全班同学按设计组分别进行汇报和答辩； 三、与其它课程的联系与分工 《化工原理》的化工单元操作及管路计算； 《药剂学》的主要制剂生产工艺流程； 《GMP规范》的有关车间设计的内容； 《化工制图》及AutoCAD内容； 《制剂工程技术与设备》的主要内容。 四、教学形式和学时分配 1、课程设计：从以下给定的设计题目中任选一题； 2、设计时间为2周；
课程设计 课程名称: 生物工程设备设计课程设计 设计题目: 乳酸发酵车间工艺设计 学院(直属系) : 生物工程学院 年级、专业: 09级生物二班 学生姓名: 杨帆 学号: 312009081801204 指导教师: 张良 开始时间: 2012 年 6 月 26 日完成时间:年月日
目录 摘要 (1) 设计任务书 (2) 1.1概述 (3) 1.1.1产品概述 (3) 1.1.2 乳酸的命名与分子结构 (3) 1.1.3乳酸的性质 (3) 1.1.4乳酸的用途 (4) 1.1.5乳酸的生产方法 (5) 1.1.6乳酸生产方法的比较 (6) 1.1.7国内外生产情况 (7) 1.2设计概述 (7) 1.2.1技术条件 (7) 1.2.2设计内容 (7) 1.3乳酸发酵常用菌种及选择 (8) 1.4发酵原料的选择 (8) 1.4.1根霉三角瓶孢子的制备 (8) 1.4.2发酵培养基 (8) 1.5生产流程简述 (8) 1.6物料衡算 (9) 1.6.1发酵设备选择及各部件尺寸 (9) 1.6.2发酵罐总容积计算 (9)
1.6.3发酵罐个数的确定 (9) 1.6.4发酵罐的直径及罐体高度计算 (9) 1.6.5发酵罐壁厚计算 (11) 1.6.6搅拌器类型选择及设计 (11) 1.6.7搅拌器参数计算 (11) 1.6.8多只涡轮搅拌器不通风时的搅拌功率计算 (12) 1.7 搅拌轴直径计算 (12) 1.7.1轴的刚度计算 (12) 1.7.2轴的刚度计算 (13) 1.8冷却面积计算 (13) 致谢 (13) 参考文献 (13)
摘要 乳酸是一种极具发展潜力的精细化学品。目前全世界的产量为10 万吨。我国占世界产量的10 %。由于聚乳酸产品的研究和开发,乳酸将有可能代替目前困扰世界各国的白色热塑污染产品,成为名副其实的“绿色”环保制品。乳酸可通过生物发酵法和化学合成法生产制造。采用生物发酵法制得的L - 乳酸是目前乳酸生产的重点,但要同热塑产品在价格上形成竞争,乳酸发酵生产的成本必须大幅度下降,生产规模要扩大。本设计说明书拟就设计乳酸发酵车间工艺设备设计。 关键词: 乳酸发酵; 聚乳酸；机械搅拌发酵罐
机械基础课程设计设计说明书 设计题目：仿生水母 机电学院：08-713班 小组成员：2008071315张** 2008071329刘 ** 2008071302高 ** 专业：机械设计制造及其自动化 指导老师：孔凡凯 2010年7月10日 哈尔滨工程大学
设计说明书至少要包含以下部分内容 一、机构运动简图（要求符号规范并标注参数） 二，机构照片（复印件） 三．机构有__________个活动构件。有__________个低副，其中转动副__________个，移动副__________个。有_________个高副，其中齿轮副_________个，蜗杆蜗轮副_________个，凸轮副_________个。有_________个复合铰链，在___________处。有_________个局部自由度，在___________处。有_________个虚约束，在___________处。 四．机构自由度数数目为 F＝ 3n － 2P L － P H ＝ 3×－2×－＝ 五．机构_________个原动件。在___________处用___________驱动，模拟___________的运动；在___________处用___________驱动，模拟___________的运动；在___________处用___________驱动，模拟___________的运动。 六．针对原设计要求，按照实验结果简述机构的有关杆、副是否运动到位、曲柄是否存在、是否实现急回、最小传动角数值、是否有“憋劲”现象。（原设计题无要求的项目可以不涉及） 七．指出在机构中自己有所创新之处。 八．指出机构的不足之处，简述进一步改进的设想。
化学工程学院 化工机械与设备课程设计 设计说明书 专业化学工程与工艺 班级化工11-4 姓名沈杰 学号11402010417 指导老师杨泽慧 日期2014年6月10日 成绩
化学工程学院2013-2014（2） 化工机械与设备课程设计任务书 一、课程设计题目：管壳式换热器的机械设计 二、课程设计内容 1．管壳式换热器的结构设计 包括：管子数n，管子排列方式，管间距的确定，壳体尺寸计算，换热器封头选择，容器法兰的选择，管板尺寸确定塔盘结构，人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等等。 2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核 （1）根据设计压力初定壁厚； （2）确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力； （3）计算是否安装膨胀节； （4）确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚，并进行强度和稳定性校核。 3. 筒体和支座水压试验应力校核 4. 支座结构设计及强度校核 包括：裙座体（采用裙座）、基础环、地脚螺栓 5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定 6. 编写设计说明书一份 7. Auto CAD绘3号设备装配图一张 三、设计条件 1气体工作压力 管程：半水煤气（0.80+学号最后两位第一个数字×0.02，单位：MPa） 壳程：变换气（0.75+学号最后一位数字×0.01，单位：MPa） 2壳、管壁温差50℃，t t＞t s 壳程介质温度为320-450℃，管程介质温度为280-420℃。 3由工艺计算求得换热面积为（130+学号最后一位数字×5），单位：m2。
4壳体与封头材料在低合金高强度刚中间选用，并查出其参数，接管及其他数据查表选用。 5壳体与支座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.9 6图纸：尺寸需根据自己的设计的尺寸标注。 四、进度安排 6月9-6月20日 五、基本要求 1.学生要按照任务书要求，独立完成设备的机械设计； 2.设计说明书一律采用电子版，指导老师指导修改后打印，3号图纸终稿打印； 3.图纸打印后，将图纸按照统一要求折叠，同设计说明书统一在6月20日上午9点半前，由各组组长负责统一提交。 5.根据设计说明书、图纸、平时表现综合评分。 六、说明书的内容 任务书 1.符号说明 2.前言 （1）设计条件； （2）设计依据； （3）设备结构形式概述。 3.材料选择 （1）选择材料的原则； （2）确定各零、部件的材质； （3）确定焊接材料。 4.绘制结构草图 （1）换热器装配图； （2）确定支座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示； （3）标注形位尺寸；
制药工程基础 课程设计 题目（中文）：年产360万支国内销售产品B冻干制剂车间设计 学生姓名： 学号： 系别：化学与化学工程系 专业：制药工程 指导教师：刘艳 起止日期：2013.10——2013.11 2013年11月10日
1、前言 (4) 2、项目概况 (4) 3、设计方案的理念与整体设计思路 (4) 3.1设计理念 (4) 3.2项目设计依据 (6) 3.3整体设计思路 (6) 4、产品简介 (7) 5、工艺设计方法说明 (8) 5.1成员组成 (8) 5.2设计任务 (8) 5.3冻干粉针剂的优点 (8) 5.4冻干制剂技术特点 (10) 5.5厂房设计及生产流程 (10) 5.5.1厂房安排 (10) 5.5.2生产安排 (11) 5.5.3设计图纸内容 (11) 5.5.4冻干制剂的主要生产工序 (12) 6、物料衡算 (16) 6.1物料衡算基准 (16) 6.2本设计项目中的物料衡算 (16) 6.3物料衡算内容 (17) 7、设备选型 (18)
7.1冻干机的选取 (18) 7.2西林瓶压盖机 (20) 7.3西林瓶灌装机 (23) 7.4西林瓶灯检机 (25) 7.5西林瓶洗涤灭菌系统设备验证方案 (25) 7.6西林瓶洗瓶机 (27) 7.7包装机 (30) 8、各图 (31) 8.1车间平面布置图 (31) 8.2人流物流图： (34)
1、前言 制药工程课程设计是课程教学过程中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。它的目的是培养学生综合运用所学的知识，特别是本课程有关的知识，解决制药工程车间设计实际问题的能力，使学生深刻领会洁净厂房GMP车间设计的基本程序、原则和方法。掌握制药工艺流程设计、批次设计、物料衡算、设备选型、车间工艺布置设计的基本方法和步骤。从技术上的可行性与经济上的合理性两个方面树立正确的设计思想，同时提高学生运用计算机绘图的能力。 2、项目概况 全年生产时间：40周； 日工作制：3班/天，每天工作24h（0:00～24:00），每周工作5天； 年生产力：360万只； 外包方式：10只一小盒，10小盒一大盒，84大盒一箱； 3、设计方案的理念与整体设计思路 3.1设计理念 制药工艺设计的好坏，直接关系到制药过程装置和设施的建设是
机械基础B 课程设计的要求及步骤 一、设计任务 根据给定工作条件，设计一级直齿圆柱齿轮减速器，完成一张装配图（A1）、一张零件图（A3 ---低速轴）和一份设计说明书。（图纸要求计算机绘图、打印，说明书必须用专用稿纸手写）。说明书封面要求统一（教务处网页内下载），档案袋统一（去教材科统一购买）。 二、传动方案的总体设计和要求 1.选择传动装置的方案； 已确定用带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器。 题目： 设计一用于带式输送机上的一级圆柱齿轮减速器。输送机连续工作，单向传动，载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，工作期限10年，两班制工作。输送带的允许速度误差在±5%以内。工作机效率为 0.96（不包含其轴上的一对轴承效率）。 1----电动机； 2----带传动； 3----减速器； 4----联轴器； 5----卷筒； 6----输送带。 2.选定电动机类型和型号； 1）确定工作机转速和功率 已知工作机卷筒带上的力、速度和滚筒直径，可以求得工作机输入功率Pw 和转速nw 。 工作机所需功率Pw ，应由机器工作阻力和运动参数计算求得： w w 1000Fv P η= kW 式中：F ——工作机的阻力，N ； v ——工作机的线速度，m/s ； ηW ——工作机的效率。 2）确定电动机的转速范围和功率要求 （1）带传动的传动比一般取2-4；齿轮传动的传动比一般取3-5；所以设计的题目要求总传动比可以在（2-4）*（3-5）=（6-20）之间，故电动机的转速n=（6-20）nw ，在此中间可以确定电动机的转速；
（2）工作机功率 / 总效率=原动机功率，选择电动机的功率大于此值即可； kW 式中：P d ——工作机实际需要的电动机输出功率， kW ； P w ——工作机实际输入功率，kW ； η ——电动机至工作机之间传动装置的总效率。 总效率η按下式计算： η=η1η2η3η2η4η2 =η1η23η3η4 其中η1、η2、η3、η4分别为传动装置中带传动、轴承、齿轮传动、联轴器效率，其概略值见表1-7。选用此表数值时，一般取中间值，如工作条件差，润滑维护不良时应取低值，反之取高值。 本设计题目的传动效率包括：一级V 带传动、一级直齿圆柱齿轮传动，三对滚动轴承（均选深沟球轴承）、联轴器（一般选弹性柱销联轴器）效率。 根据计算的转速范围和需要的功率值，由机械设计手册可查出电动机型号，并记录其型号、额定功率、满载转速n m 、中心高H 、轴伸尺寸D*E 等参数备用。 3.确定总传动比并合理分配各级传动比 已经确定了电动机的转速（满载转速n m ），又知道工作机的转速nw ，那么二者的比值就是总的传动比，将总传动比进行合理分配。 分配传动比时重点考虑以下几点： (1)要保证带传动的传动比必须在2-4中；齿轮传动的传动比必须在3-5中； (2)应使传动装置结构尺寸较小、重量较轻。在后面的计算中保证大带轮尺寸不会过大，以至于碰地（这只有在后面计算完之后才知道，当然还与小带轮的基准直径，齿轮的材料选择有关……），这时确定带传动的传动比在取值范围内稍小一点,尽量减小后面出错的可能。 传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算，因而与要求传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差为±(3～5)％。 4.计算各轴转速和转矩 已将总传动比进行了分配，根据传动的布置，各轴的转速就可以算出了； 如一传动装置从电动机到工作机中间有两根轴，依次为I 、Ⅱ轴，则 1）各轴转速 r/min ηw d P P =0I i n n m =
制药工艺与设备课程设计指导书2008制药
《制药机械与设备》课程设计指导书 适用专业:制药工程 课程代码: 7403580 学时: 2周学分: 2 编写单位:生物工程学院 编写人:李玲 审核人:何宇新 审批人:何宇新 批准时间:2011年 05 月 30 日
一、课程设计的目的 《制药机械与设备课程设计》是在学习了《制药机械与设备》课程基础上，为培养学生动力能力和设计能力而设置的一个实践性、总结性和综合性的教学环节，通过本课程设计所要求达到的目的是：使学生树立符合GMP要求的整体工程理念，从技术的先进性、可靠性与经济的合理性以及环境保护的可行性几个方面树立下确的设计思想，掌握工艺流程设计、工艺设备计算和选型、车间布置设计等的基本方法和步骤，培养和训练学生运用所学基础理论和知识，分析和解决制药厂（车间）工程技术实际问题的能力。 二、课程设计组织形式 课程设计采用集中安排，集中讲解，分组定点完成，指导教师每天定点指导，适当集中的组织形式。 三、课程设计步骤 根据设计任务书的要求，以复方氨基酸输液作为设计对象，对产品生产工艺、车间布局等进行设计，对设备进行选型和台数计算。其设计步骤如下： 1、查阅资料 2、制定产品方案 3、产品处方设计及投料量计算 4、产品工艺流程设计 5、设备选型与计算 6、车间工艺物料流程设计 7、设备工艺流程设计 8、产品车间布局设计 四、课程设计要点 根据给定的产品生产规模，完成产品的相关设计，包括以下几点： 1、根据产量和成品率计算投料量； 2、根据产量和生产规模选择设备型号并计算设备数量，设备选择应包括工作原理及结构特点、主要技术参数、配套电机、外形尺寸、重量、主要材质； 3、拟定产品的加工工艺流程，详细阐述工艺要点，绘制产品工艺流程框图，尽量考虑采用能使物料和能量有高利用率的连续过程，采用新技术和新工艺； 4、绘制设备工艺流程图；
《发酵工程课程设计》 实习指导书 主编：邵威平 甘肃农业大学 食品科学与工程学院 二OO七年八月
前言 《发酵工程课程设计》是生物工程专业的一门实用性和技术性很强的专业课程，属于专业实践教学环节。通过这个实习环节的学习和锻炼，使学生在掌握了生物工程专业基础理论、专业理论和专业知识的基础上，初步掌握发酵工程工厂设计的基本原则、发酵工艺参数的设计及检测方法的建立，培养学生具备发酵工厂工艺、工程设计的能力，使学生得到生物工程专业技术人员的综合性基本训练。 本指导书主要叙述了课程设计的目的与要求、课程设计的任务、课程设计的内容、课程设计报告的要求、考核方法与评分办法等内容，其中课程设计的内容为本书重点，阐明了啤酒、酒精、味精和酶制剂工厂设计要求等指导性内容。 编写本指导书的目的，旨在指导学生掌握微生物发酵工厂设计工作的原理、步骤和方法，培养正确的辨证的工程设计观点，提高综合运用专业理论与基础理论知识及技能，分析解决发酵工程实际问题的能力。 尽管作者力图在编写过程中注重系统性、实践性和指导性，但限于作者能力和水平，书中难免存在纰漏和不足，望读者批评指正。
目录 一、课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计的任务 (4) （一）课程设计的基本环节 (4) （二）课程设计具体任务 (4) 三、课程设计的内容 (6) （一）啤酒发酵车间（工厂）设计 (6) （二）酒精发酵车间（工厂）设计 (8) （三）味精发酵车间（工厂）设计 (10) （四）糖化酶发酵车间（工厂）设计 (14) （五）其他参考选题 (15) 四、课程设计报告要求 (16) 五、考核方法与评分办法 (18) 六、参考资料 (19) 附一：课程设计报告撰写指南 (20) 附二：课程设计报告样式与格式规范要求 (23)
河北联合大学《机械基础综合设计》任务书 题目一压床的设计与分析 一、设计题目 压床是应用广泛的锻压设备, 图1所示为某压床的示意图, 其中六杆机构ABCDEF为其执行机构。图中电动机经带传动, 带动二级圆柱齿轮减速器( Z1—Z2、Z3—Z4) 将转速降低, 然后带动曲柄1转动, 再经六杆机构使滑块5上下往复运动, 实现冲压。在曲柄轴A上装有飞轮( 未画出) 。在曲柄轴的另一端装有油泵凸轮, 驱动油泵向连杆机构的各运动副供油。 工作条件: 连续单向运转, 工作时有轻微冲击, 使用期限为, 小批量生产, 单班制工作。 图1 压床机构 二、设计数据 表1 已知数据 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 连杆机构的设h1(mm) 50 60 70 52 50 48 47 46 49 45 h2(mm) 140 170 200 80 85 68 72 76 82 66 h3(mm)220 200 310 110 112 115 118 120 122 125
计及 运动分析 3 ψ'=60°, 3 ψ''=120°, / CE CD l l=0.5, / EF DE l l=0.25(给定最小传动角, 确定偏距h2) H(mm)150 180 210 190 160 165 170 175 180 185 n1 (r/min)100 90 120 95 110 115 105 125 120 110 力分析及飞轮转动惯量的确定工作阻力 max r F (N) 4000 7000 11000 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 BC杆质量 2 m (kg) 60 60 82 70 72 84 76 78 76 82 DE杆质量 3 m(kg)40 40 42 40 42 44 46 48 46 42 滑块质量 5 m (kg) 30 55 80 30 50 60 45 55 65 50 曲柄AB转动惯量 1S J(kg·m2) 0.82 0.64 1.35 0.8 0.7 1.0 0.9 0.78 0.75 0.85 BC杆的转动惯量 2 S J(kg·m2) 0.18 0.20 0.30 0.25 0.35 0.18 0.20 0.30 0.25 0.35 不均匀系数[]δ0.1 0.11 0.12 0.1 0.11 0.12 0.1 0.11 0.12 0.09 凸轮机构设计从动件行程h17 18 19 16 15 17 18 19 16 15 许用压力角] [α30°32°34°35°30°32°34°35°30°32° 推程运动角 δ55°60°65°60°55°60°65°60°70°60° 远休止角 s δ25°30°35°25°30°35°25°30°35°30° 回程运动角 δ'85°80°75°85°80°75°85°80°75°74° 推程运动规律余弦等加速 等减速 正弦余弦 等加速 等减速 正弦余弦 等加速 等减速 正弦正弦 回程运动规律正弦余弦等加速等 减速 正弦余弦 等加速 等减速 正弦余弦 等加速 等减速 正弦 注: 构件2、3的质心均在各杆的中点处, 滑块5的质心在滑块的中心, 曲柄AB的质心在A点, 不计其余构件的质量及转动惯量。 三、设计任务 1、平面连杆机构的设计及运动分析 已知: 滑块行程H, 构件3的上、下极限角ψ3″、ψ3′, 比值/CE CD l l、/EF DE l l, 尺寸h1、h2、h3, 曲柄转速n1。 要求: 1) 设计各构件的运动尺寸, 作机构运动简图; 2) 按给定位置( 见第四部分) 作机构的速度和加速度多边形; 3) 作滑块的运动线图( s—, v—, a—画在一个坐标系中) ; 4) 给出实现锻压要求的执行机构的其它运动方案简图, 并进行对比分析。 2、平面连杆机构的力分析 已知: 滑块所受工作阻力见图2所示, 以及任务1中连杆机构设计和运动分析所得的结果, 不考虑摩擦。 要求: 1) 按给定位置确定机构各运动副中的反力;
制药设备与工程设计 课程设计 题目：公称容积30 m3缬氨酸发酵罐设计 设计小组：第六组 专业班级：制药班 设计组成员： 指导教师：黎先发 西南科技大学 生命科学与工程学院 二〇一三年十二月
目录 一、设计任务书……………………………………………………………… 1.1设计内容……………………………………………………………… 1.2设计参数和技术特性指标…………………………………………………… 1.3设计要求……………………………………………………………… 二、概述……………………………………………………………… 2.1设计目的……………………………………………………………… 2.2设计思想及依据……………………………………………………………… 2.3设计原则……………………………………………………………… 2.4发酵罐设计概述……………………………………………………………… 三、罐体及传热装置的设计……………………………………………………………… 3.1罐体及换热装置的设计……………………………………………………… 3.1.1确定罐体高径比……………………………………………………… 3.1.2罐体容积计算………………………………………………………… 3.1.3管体厚度的确定……………………………………………………… 3.1.4上封头厚度的确定………………………………………………………… 3.1.5下封头厚度的确定……………………………………………………… 3.1.6罐体压力试验………………………………………………………… 3.2夹套直径和高度的确定……………………………………………………… 3.3夹套材料和壁厚的确定……………………………………………………… 3.3.1夹套封头厚度的确定…………………………………………………… 3.3.2夹套压力试验……………………………………………………… 四、搅拌装置及附件设计……………………………………………………………… 4.1搅拌轴计算……………………………………………………………… 4.1.1搅拌轴功率计算………………………………………………………… 4.1.2按扭矩计算轴的强度……………………………………………………… 4.1.3搅拌器支撑尺寸计算……………………………………………………… 4.2搅拌器选型及分布……………………………………………………………… 4.2.1搅拌器基本尺寸计算………………………………………………………
生物工程设备课程设计 单批次发酵 60m3 谷氨酸的发酵工艺设计 院系：生命科学学院 专业：生物工程 班级：122 学号：2012031202 姓名：陈志强 指导老师：张艳梅 日期：2015年6月28日
目录 第1章概述 (1) 1.1发酵罐设计前景 (1) 1.2微生物生物反应器的研究与应用概述 (1) 1.3微生物反应器的研究和应用进展 (2) 第2章设计依据 (3) 2.1、本次设计内容 (3) 2.2、基本参数 (3) 2.2.1 发酵罐的型式 (3) 2.2.2 发酵罐的用途 (3) 2.2.3冷却水及冷却装置 (4) 2.2.4设计压力 (4) 第3章通用发酵罐的系列参考尺寸 (5) 3.1.通用发酵罐的系列尺寸 (5) 3.2 发酵罐主要设计条件 (6) 第4章谷氨酸生产工艺流程简介 (7) 4.1谷氨酸发酵工艺技术参数 (7) 4.2谷氨酸生产原料及处理 (7) 4.3谷氨酸生产工艺流程图 (10) 第5章发酵罐选型及工艺计算 (11) 5.1 发酵罐的设计与选型 (11) 5.1.1 发酵罐的选型 (11) 5.1.2 生产容积的确定 (11) 5.2主要尺寸的计算 (11) 5.3 冷却面积的确定 (12) 5.4 搅拌器设计 (13) 5.5 、搅拌轴功率的确定 (15) (15) 2.5.1 计算Re m 5.5.2不通气条件下的轴功率计算 (16) 5.5.3 通气发酵轴功率计算 (16) P (17) 5.5.4 求电机功率 电 5.6设备结构的工艺设计 (17) 5.7 竖直蛇管冷却装置设计 (18) 5.8备材料的选择 (21) 5.9 发酵罐壁厚的计算 (21) 5.10 接管设计 (23) 第6章设计结果与讨论 (25)
机械基础课程设计指导书 指导老师：陶素连 一、课程设计的目的 1．通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。 2．学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。 3．提高有关设计能力，如计算能力、绘图能力等，熟悉设计资料（手册、图册等）的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。 二、课程设计的步骤及任务 课程设计的步骤：课程设计一般可按以下顺序进行， 设计准备工作——总体设计——传动件的设计计算——装配图草图的绘制（校核轴、轴承等）————编写设计计算说明书 1．设计准备工作 （1）熟悉任务书，明确设计的内容和要求； （2）熟悉相关资料、图纸等； （3）观看减速器装拆实验，了解减速器的结构特点。 2．总体设计 （1）确定传动方案； （2）选择电动机； （3）计算传动装置的总传动比，分配各级传动比； （4）计算各轴的转速、功率和转矩 3．传动件的设计计算 （1）计算齿轮传动、带传动的主要参数和几何尺寸；
（2）计算各传动件上的作用力 4．编写设计计算说明书 编写设计计算说明书，内容包括所有的计算，并附有必要的简图，说明书用16K纸书写，标出页码、编好目录、做好封面，最后装订成册。 设计计算说明书的主要内容大致包括： （1）目录（标题及页码）； （2）设计任务书（含传动方案简图）； （3）传动方案的分析； （4）电动机的选择； （5）传动装置运动及动力参数计算； （6）传动零件的设计计算； （7）轴的计算； （8）滚动轴承的选择和计算； （9）键联接的选择和计算； （10）联轴器的选择； （11）润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择； （12）参考资料。 （13）致谢。 课程设计的任务 课程设计要求在2周时间内完成以下的任务： （1）设计计算说明书一份，不少于5000字。 （2）减速器的装配图。 三、课程设计传动方案 四、进度安排 1．设计准备0.5天 2．传动装置总体设计及计算0.5天 3．传动零件设计计算 3 天
智能制造基础课程设计说明书物料 控制系统的设计 学院：机械工程学院 专业：机械制造与自动化 班级：机械1802 姓名：陈莉 学号：180101202 指导老师：孙娟
课程设计书 扬州市职业大学机械工程学院 陈莉 2019年5月23日
目录 课程设计任务六物料控制系统 ?课程设计目的： .................................................................................................... ?课程设计器材： .................................................................................................... ?课程设计要求： .................................................................................................... ?I/O对照分配表： .................................................................................................. ?操作步骤： ............................................................................................................ ?程序设计： ............................................................................................................ ?课程设计：............................................................................................ ? 参考文献：............................................................................................
目录 第1章绪论 (3) 1.1 课程设计的目的 (3) 1.2 课程设计的要求 (3) 1.3 课程设计的内容 (3) 1.4 课程设计的步骤 (3) 第2章塔体的机械计算 (5) 2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5) 2.1.1 塔体厚度的计算 (5) 2.1.2 封头厚度计算 (5)
2.2 塔设备质量载荷计算 (5) 2.2.1 筒体圆筒,封头,裙座质量 (5) 2.2.2 塔内构件质量 (6) 2.2.3 保温层质量 (6) 2.2.4 平台,扶梯质量 (6) 2.2.5 操作时物料质量 (6) 2.2.6 附件质量 (7) 2.2.7 充水质量 (7) 2.2.8 各种质量载荷汇总 (7) 2.3 风载荷与风弯矩计算 (8) 2.3.1自振周期计算 (8)
2.3.2 风载荷计 算 (8) 2.3.3 各段风载荷计算结果汇总 (8) 2.3.4风弯矩的计算 (8) 2.4 地震弯矩计算 (9) 2.5 偏心弯矩的计算 (10) 2.6 各种载荷引起的轴向应力 (10) 2.6.1计算压力引起的轴向应力 (10) 2.6.2 操作质量引起的轴向压应力 (10) 2 2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力 (10) 3. 2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (10) 2.7.1 塔体的最大组合轴向拉应力校核 (10)
2.7.2 塔体与裙座的稳定校核 (11) 2.7.3 各危险截面强度与稳定性校核 (11) 2.8 塔体水压试验和吊装时的应力校核 (14) 2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (14) 2.8.2 水压试验时应力校核 (14) 2.9 基础环设计 (15) 2.9.1 基础环尺寸 (15) 2.9.2 基础环的应力校核 (15) 2.9.3 基础环的厚度 (15) 2.10 地脚螺栓计算 (16) 2.10.1 地脚螺栓承受的最大拉应力 (16)
目录 一、课程设计任务书---------------------------------------------3 1、题目-----------------------------------------------------------------3 2、设计参数及要求--------------------------------------------------3 3、设计任务-----------------------------------------------------------4 二、夹套好氧发酵罐的结构------------------------------------------4 1、夹套好氧发酵罐的功能和用途--------------------------------4 2、发酵罐的反应条件-----------------------------------------------4 三、计算及说明----------------------------------------------------4 1、罐体和夹套的设计-----------------------------------------------4 （1）罐体和夹套的设计结构-----------------------------------4 （2）罐体几何尺寸计算-----------------------------------------5 （3）夹套几何尺寸计算-----------------------------------------5 （4）罐体及夹套的强度计算及稳定性校核-----------------6 （5）水压试验校核-----------------------------------------------8 2、搅拌器的设计-----------------------------------------------------8 （1）搅拌器的类型及应用场合--------------------------------9 （2）搅拌器的计算-----------------------------------------------9 3、发酵罐的传动装置----------------------------------------------10 （1）电机的选取-------------------------------------------------11 （2）减速机选择-------------------------------------------------11 （3）选择凸缘法兰----------------------------------------------11