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生物工程设备课程设计课件1

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生物工程与设备课程设计.doc

生物工程与设备课程设计.doc

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0.75、 味精分子式187.13（C5H8NO4Na ）.H2O6、 谷氨酸分子式147.13(C5H9NO4)7、 谷氨酸密度取1.553g/cm38、 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01LP V （kw ） 12、空罐灭菌压力0.25MPa13、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（3）发酵液密度333/1050/050.15.9528.707.16865553.11105.1258561m Kg m T T m ===++=++=ρρ （4）每天生产发酵液体积谷氨酸提取率发酵产酸水平每天生产谷氨酸量⨯=V =145.45/1.050×(11%×97.5%)=1291.60m 3（5）发酵罐的总容积总V =〔每天生产发酵液体积×发酵周期（小时）〕/24=（1291.60×32）/24=1722.13m 32、求发酵罐个数，取单罐公称容积200m 3查表6-2（发酵工厂工艺设计概论P102）得公称容积是2003m 的发酵罐全容积为2303m 。

生物工程设备课程教学改革的探索与实践

生物工程设备课程教学改革的探索与实践
・
１ ４ｌ ・
课件。多媒体技术将文字、图像、图片与影视片有机组合成整体［ 使枯燥的设备课程更加生动形象，极大 ，
地提高了学生的学习热情 ，同时大大增加了课堂信息量。实践证明，灵活有效地运用多媒体教学手段 ，是提 高生物工程设备课程教学效果的重要手段和途径。
４ 教 学方 法的 改革
４ １ 讲授、自学相结合 ，注意培养学生的自学能力 把一些通过努力而能 自己看懂的知识性 内容 留给学生 ． 自己阅读 ，培养学生的自学能力 。这样做既节约课时，又使教师有充足的时间用于重点和难点 内容的讲授。
【 收稿日期】２Ｏ — ０ １ Ｏ９ １ — ５
【 基金项 目】吉林工程技 术师范学院 ２Ｏ 年度教 学改革与研 究立项资助项 目 （２ｏｖ９） Ｏ７ ｊ ｏ７ ｏ９。 ｇ
【 作者简介］张雁南 （９６ ， ，吉林长春人，吉林工程技术师范学院食品工程学院讲师， １ 一） 女 ７ 硕士， 从事发酵工程研究。
对于 自学部分的内容 ，教师只作扼要的讲解，布置思考题 ，提出自学所要达到的教学 目的，让学生在规定的 时 间内完成 布置 的 自学 内容 。然 后通过 提问的方式 ，考查学 生 的 自学 效果 。
４２ 做好章节总结 ，布置课后习题 ，巩固理论知识 对章节做总结 ， ． 可使学生对课程 内容 的知识结构及其 之 间的联 系更加 清楚 ，提高和 培养学生 的综合分 析能力 和归纳 能力 。 每一章中布置相应的课后习题 ，内容涉及基本理论应用和设备设计计算 ，供课后复习巩固。通过批改作 业 ，对学生掌握知识的情况有了直观了解 ，针对普遍存在的问题 ， 利用习题课进行讲解 ，使学生对设备设计 加深 印象 。 ４３ 注重实 践环节 教学 生 物工程设备 是一 门实践性 和应用性很 强 的课 程 ，而课 本 内容较 枯 燥 ，学生 缺乏 ． 实践知识和经验 ，对发酵厂的了解很少。学校应组织学生到制药厂 、啤酒厂进行参观学习 ，并进行现场讲 解 ，增加学 生 的感性认 识 。 课程设计也是理论联系实际的重要实践教学环节。我们 以某种发酵产 品 （ 如酶制剂、抗生素、氨基酸 、 酒类 等 ）的生产 为主题 构建课 程设计 的教学 内容 ，内容 涉及 发 酵工 艺 原理 、生 物 分离 技术 、生物 工 程设 备 等。设计题 目由指导教师给出，学生按兴趣 自 行选择 ，每个学生一个题 目。通过课程设计 ， 训练并提高了学 生在理论计算 、结构设计 、工程绘图、 查阅设计资料、报告撰写、计算机应用和答辩等方面的能力 ，为今后 的综合实习、毕业设计或工作奠定前期基础。 ５ 完 善考核 方案 增 大其 它形式 考核成 绩在最 终成绩 中所 占的 比例 ，减少期 末考试 的 比例 。平 时成绩 由随机 篇章测试 、出 勤 、作 业 、提 问等方式进 行考核 。期末 不划重点 、不搞 总复习 ，注重平时 学习 ，逐步建 立试题 库 。 课程设计 的成绩单独考核 ，由论文的内容 （ 占成绩的 ７ ％）与学生论文的答辩情况 （０ ０ ３ ％）进行综合 成绩评定。成绩分优秀、良好、中等、工程 设 备课 程 教学 改革 的探 索 与实 践

生物工程设备课程设计课件1PPT课件

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2.2 蛇管换热装置
根据工艺要求温度、总散热量等确定冷却装置 （设管、列管等）的冷却面积、管径、长度、高 度等参数。
2020/3/25
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无挡板的涡轮搅拌反应器
蛇管中径与容器直径之比
Dc/D=0.80; 蛇管高度与容器直径之比
Lc/D=1.00; 蛇管管子外径与蛇管中径之比
Dco/Dc=0.042; 每圈蛇管之间距与蛇管管子外 径之比Sc/dco=1.0; 蛇管距器底的高度与容器直径 之比Hc/D=0.10。
2020/3/25
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3. 发酵罐搅拌装置设计
搅拌装置由搅拌器、轴及其支承组成。搅拌器的形式主要 有：桨式、推进式、涡轮式等，一般在设计任务书中给定。
当搅拌器型式确定后，设计的主要内容是确定搅拌器直径、 搅拌器与搅拌轴的连接结构，进行搅拌轴的强度设计和临 界转速校核，选择轴的支承结构。
搅拌器的直径Dj与发酵罐D1内径之比根据文献推荐值选取。
（2）培养学生对生物工程设计的技能以及独立分析问题、解决问题 的能力。树立正确的设计思想，掌握机械搅拌通风生物反应器设计的 基本方法和步骤，为今后创造性设计生物反应器和相关技术改造工作 打下一定的基础。
（3）培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、 标准、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编 写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所 必备的设计能力的基本训练。
2020/3/25
8
1 罐体的设计
1．1 罐体的结构设计
罐体由顶盖、筒体和罐底组成，通过支座安装在基础
或平台上，罐底通常采用椭圆形封头，顶盖在受压状态下
操作，常选用椭圆形封头，对直径较小的种子罐，顶盖可

生物工程课程设计教学大纲

生物工程课程设计教学大纲

生物工程课程设计教学大纲（生物工程专业本科适应）一、教学目的和基本要求生物工程课程设计是生物工程专业学生在毕业设计（论文）前进行的一次综合训练。

通过本课程设计培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，为毕业设计（论文）打好应有的理论基础。

通过生物工程课程设计的训练，学生要达到的基本要求如下：1、进一步巩固加深所学《生物工艺学》、《生物工程设备》、《生物工厂设计》、《生物反应工程》和《发酵工艺学》等专业课程的基本理论和知识，使之系统化、综合化。

2、培养学生综合运用基础理论和专业知识解决工程实际问题的能力。

3、掌握有关设计手册（如《化工设备设计手册》、《化学工程手册》等）的使用。

二、时间安排生物工程课程设计在学生结束所有基础课和专业课的学习后进行，时间共二周，一般安排在第七学期第十九周和第二十周进行三、指导教师1、指导教师资格：必须具有讲师以上职称的教师才能独立指导生物工程课程设计，助教可协助副教授和教授指导课程设计。

2、指导教师人数：一般情况下，每班安排指导教师两人。

四、选题生物工程课程设计的选题分两种基本类型：1．生物工程设备的设计（设备型）：如生物反应器（发酵罐）、空气过滤器、水解锅（糖化锅）、结晶罐、离子交换柱、干燥器、蒸馏塔等等。

2．生物工厂工段设计（工段型）：如原料气流输送、蒸煮、糖化、无菌空气制备、发酵、以及生物产品提取与精制的各种分离工序等。

3．具体选题由指导教师确定。

五、进行方式作为毕业设计（论文）的过渡，生物工程课程设计采用分组方式进行，每小组3~5人，每组一题，各组间选题可相同，但其规模（或产量）不得相同。

六、课程设计说明书要求学生在课程设计过程中可相互讨论，但要求各自独立完成并撰写设计说明书，设计说明书一般要求在5000字以上，具体内容如下：1．前言2．设计任务和设计基本依据3．工艺设计①对于设备型设计，主要包括设备结构及主要尺寸的确定、搅拌功率及通风量的计算、电机的选择、传热面积及冷却水用量的计算等。

生物工程工厂设计-课程设计市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件

生物工程工厂设计-课程设计市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件

六、设计阐明书封面格式
七、阐明书目录
第一章 总论 • 第一节 设计根据和范围 • 第二节 设计原则 • 第三节 建设规模和产品方案 • 第四节 项目进度提议 • 第五节 主要原辅料供给情况 • 第六节 厂址概述 • 第七节 公用工程和辅助工程 第二章 总平面布置及运送 • 第一节 总平面布置 • 第二节 工厂运送 第三章 劳动定员
二、设计环节
• 1、分配设计任务
拟定设计题目，题目应涉及生产规模及其 主要产品 2、查找有关资料：选题旳目旳、意义，选 题背景及有关文件资料 3、进行配方和工艺计算（涉及物料衡算）， 选择有关旳参数 4、进行设备选型。 5、绘制图纸。 6、书写设计阐明书（不少于5000字）。
三、设计要点：
•
1、拟定题目 2、生产工艺流程确实定与工艺条件旳论证。 3、生产车间设备选型与配套。 4、工艺流程图旳绘制。
THANK YOU
桔汁生产流程如下：
其他有关品种，现简示如下： 1.甲级：汽水配方表
原料 砂糖
糖精 柠檬酸 香料 含气
单位 g g g mL
倍(容积)
数量 20.8 0.052
0.23～0.35 0.35
3.5以上
2.乙级：汽水配方表
原料 砂糖
糖精 柠檬酸 香料 含气
单位 g g g mL
倍(容积)
数量 14
0.047 0.18 0.25 3.5以上
（以上4种图纸任选一张） 5、设计阐明书。
十、成绩计算
• 总成绩100分 • 其中：设计阐明书占55%，生产车间设备
布置图占40%，签到及平时体现占5%。
设计实例 一、题目：年产1500t汽水生产车间改(扩)建工艺设计 二、设计范围

年产100000吨酒精发酵罐的设计

年产100000吨酒精发酵罐的设计

《生物工程设备》课程设计说明书100000t/a酒精发酵罐的设计年产100000吨酒精发酵罐的设计摘要发酵设备是发酵工厂中的主要设备，发酵设备必须具有适宜微生物生长和形成产物的各种条件，促进微生物的新陈代谢，使之能在低耗能下获得较高产品。

因此发酵设备必须具备微生物生长的基本条件。

发酵主要分为嫌弃发酵和好气发酵两大类，根据发酵微生物的不同特性我们可以选择与之相对应的不同的发酵设备来进行所需要的发酵过程。

酒精发酵属于嫌弃发酵过程，所以酒精发酵罐也需设计制造成嫌弃发酵罐来进行发酵。

酒精发酵罐除了满足微生物生产和代谢的基本条件外，发酵微生物热的释放和冷却设备及发酵废液的排放等一系列工艺条件也必须满足。

本次设计的酒精发酵罐为年产100000吨，95%的酒精，针对500m3的锥形酒精发酵罐的基本尺寸进行设计的。

关键字：锥形，酒精，发酵罐，设计目录1 前言------------------------------------------------------------------------3 1.1 酒精发酵罐设计的目的和意义----------------------------------------------41.2 技术背景----------------------------------------------------------------52 基本工艺条件----------------------------------------------------------------7 2.1 生产规模----------------------------------------------------------------72.2 物料参数----------------------------------------------------------------73 设备设计计算及说明----------------------------------------------------------8 3.1 发酵罐罐数的确定--------------------------------------------------------8 3.2 发酵罐几何尺寸的确定----------------------------------------------------8 3.3 酒精发酵罐的换热装置设计------------------------------------------------9 3.4 设备材料的选择----------------------------------------------------------11 3.5 发酵罐的壁厚计算--------------------------------------------------------11 3.6 接管设计----------------------------------------------------------------113.7 支座的选择--------------------------------------------------------------124 附录------------------------------------------------------------------------15主体设备化工设备图（或设备流程图）5 参考文献--------------------------------------------------------------------161 前言酒精学名乙醇，是由碳、氢、氧3种元素组成的化合物，结构是C H OH,相对分子质量为46.酒即是食品、化工、医药、染料、国防等工业十分重要的基础原料，又是可再生的清洁能源。

生物工程设备第二版课程设计

生物工程设备第二版课程设计
一、课程介绍
本课程为生物工程专业的必修课程，旨在介绍生物工程设备的设计、选择、操
作和维护等方面的知识。

本门课程已经进入第二版，并在课程设置、授课教师、教材选择和实验设计等方面进行了改进和优化。

二、课程目标
通过本门课程的学习，学生应该达到以下目标：
1.了解生物工程设备的基本原理和工作原理。

2.掌握生物工程设备的选择、设计和操作技能。

3.能够进行生物工程实验的设计、操作和数据分析。

4.具备良好的团队合作能力和独立思考能力。

三、课程内容
第一节设备选择与设计
•生物反应器、分离纯化设备等基本设备的选择和设计。

•设备的流体力学和传质知识。

第二节生物反应器的设计与操作
•反应器的类型和结构，及其在发酵过程中的应用。

•反应器操作过程中的关键参数，如温度、pH值、氧气浓度等的调控。

•反应器发酵产物的分离和纯化。

1。

生物工程专业《生物工程工厂设计概论》课程设计初探

生物工程专业《生物工程工厂设计概论》课程设计初探孙步峰（宁夏防沙治沙职业技术学院，宁夏银川750000）摘要: 《生物工程工厂设计概论》是一门与该专业人才培养目标紧密结合的实践性很强的课程。

通过厂址选择、工厂总平面设计、工艺流程设计、车间管道布置等环节的学习，培养学生对生物工程工厂工艺、设备、物料、环境和管理等方面的总体思考、全面设计，提高专业知识的应用能力。

关健词: 设计生物工程工厂设计随着人力资源成本的提升，用人单位更加注重学生的上手能力和工作态度。

高职学生动手能力和自我认识目前得到社会的肯定，同时社会对高职毕业生的综合能力的要求也越来越高。

企业不但要求毕业生要有基本的写作、计算机应用等基础知识，而且要有良好的动手能力和自学能力，更重要的是要有职业素养。

《生物工程工厂设计概论》是生物工程的专业素质提升课程，是一门以生物工艺学、生物制药学、工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科[1]。

通过该课程的学习目的是培养学生在工厂设计中的综合能力，对新工艺、新设备的设计能力，工程能力和工程素质，结合相关课程的实习，完成综合性训练。

一、设计结合学生上学期在西夏王、御马葡萄酒、田媛菌草等企业的实习，在熟悉葡萄酒生产、菌菇生产流程的基础上指定本课程设计的范围。

题目是:啤酒、葡萄酒、杏鲍菇、味精、淀粉等五类工厂的总平面、工艺、车间、设备及管道的设计，结合学生的掌握程度我对本次课程设计做出详细的设计流程：教学设计→人员分组→布置任务→组内讨论→设计与整合→组间评议→总结设计二、实施1.下达设计任务本次课程设计由11级生物技术班全体学生参加，共35人。

每7人一组负责完成一类设计。

每一命题可分成若干小题目，抽签决定个人独立完成题目。

根据课程标准本课程总学时为36,设计课时为8学时。

课堂时间远远不够设计，需要抽出课余时间查阅大量资料，咨询相关教师和一线工人和设备供应商。

所以课程设计的题目提前一个月确定并通知每个学生，提前着手准备和构思，总平面设计方案、进行工艺计算、绘图最后集中在一周内完成。

生物工程设备课程设计

生物工程设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解生物工程设备的基本概念、分类及其在生物技术产业中的应用；2. 掌握生物工程设备的工作原理、操作流程及维护方法；3. 了解生物工程设备在生物制品生产中的关键作用及影响产品质量的因素。

技能目标：1. 能够分析生物工程设备在生物制品生产中的适用性，并进行合理选型；2. 学会使用生物工程设备进行实验操作，并能处理简单的设备故障；3. 能够根据生产需求，对生物工程设备进行优化配置，提高生产效率。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对生物工程设备的兴趣，激发他们探索生物技术领域的热情；2. 增强学生的环保意识，使他们认识到生物工程设备在生物制品生产中的环保责任；3. 培养学生的团队合作精神，让他们在合作学习中体验到生物工程设备研究的乐趣。

课程性质分析：本课程为高年级生物工程专业课程，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高他们在生物技术产业中的实践能力。

学生特点分析：高年级学生对生物工程有一定了解，具备一定的理论基础，但实践经验不足。

学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的自主学习能力和团队合作精神。

教学要求：1. 结合实际案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 采取小组合作、讨论等形式，引导学生主动参与教学活动，培养学生的自主学习能力和团队合作精神；3. 强化实践环节，注重培养学生的动手能力，提高他们在生物技术产业中的竞争力。

二、教学内容1. 生物工程设备概述- 设备分类与原理- 生物工程设备在生物技术产业中的应用2. 常见生物工程设备及其操作- 发酵罐、生物反应器等设备的工作原理与操作流程- 设备的维护与故障处理3. 生物工程设备在生物制品生产中的应用- 生物制品生产过程中的关键设备选型与配置- 影响生物制品质量的设备因素及解决方法4. 生物工程设备优化与技术创新- 生物工程设备的优化方法与策略- 生物工程设备在生物技术领域的技术创新案例5. 教学实践与案例分析- 组织学生进行生物工程设备实验操作- 分析实际案例，探讨生物工程设备在生产中的应用及优化教学内容安排与进度：第一周：生物工程设备概述第二周：常见生物工程设备及其操作第三周：生物工程设备在生物制品生产中的应用第四周：生物工程设备优化与技术创新第五周：教学实践与案例分析教材章节关联：本教学内容与教材中“生物工程设备”章节相关内容紧密关联，涵盖了设备原理、操作、应用与优化等方面的知识，旨在帮助学生全面了解生物工程设备在生物技术产业中的重要作用。

课程设计环节的教学实践与思考--以生物工程设备及工厂设计课为例


应学科 发展 、 技术发展 动态和经济社会需求 ， 我校设立 了环境生物
技 术 专 业方 向 。
生物工 程设备及工厂设计课 程设计作为该 专业学生 的专业方 向选修课 ， 具有设备形式 多样 、 实用性强 、 应用 面广等特点 ， 同时需 要兼顾 清洁生产 、 节能减排等环境领域 的应用 。因此教学 中一方面
要结合 当前 环境生物技术 的发展 ，以及广东经 济社会发展 对环保 产业 的要求 ， 心制定教学 计划 和安排教学 内容 ； 精 另一方面需 要通 过实践 、 习等环节不断改进 教学方法及教学手段 ， 实 进一步提 高教 学效果 和教学质量 ， 并突 出当前我校 “ 与广 东崛起共成 长 ， 广东 为
基础 。
、
课 程 设 计 在 专 业 课 程 体 系中 的 作 用
课 程设计是将课 程理念转化为课程 实践活 动的 “ 桥梁 ”， 是课
程规划 中最具创造性 的活动［ 。生 物工程设备及工 厂设计课程设 ３ ］ 计在认识实习 、 生产 实习基础上 ， 将学生此 前所学理论 课进行综合
与系统化 Leabharlann 避免 了学生的理论学 习和 工程设 计能力相脱节 ， 同时可
４６ － 人为－ ４ 组作为设计单位 ， － ， 整个选 题 的完成采取集体合作与个
为 后续 的毕业设计打下基 础。这里将我们 在生物工程设 备及工厂
课程设计理论教学与实 习、 实践 相结合 的经验 与特点 总结 如下 ：
１强化 专 业知 识 的 系统性 ．
二、 团队精神 与工 程能力培养相结合
专 家认 为基于小组 的毕业设计 模式有利 于培养 学生的 团队合 作精 神、 提高教师 的指导效率 等优点 【 。借鉴这种组 织方式 ， ４ Ｊ 我们
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生物工程设备课程设计 ——机械搅拌通风反应器设计 ——机械搅拌通风反应器设计
一、设计目的
（1）培养学生把所学的《生物工程设备》、《机械制图》、《化工 培养学生把所学的《生物工程设备》 机械制图》 原理》极其相关课程的理论知识，在课程设计中综合地加以运用， 原理》极其相关课程的理论知识，在课程设计中综合地加以运用，把 生物发酵工程工艺条件与化工设备设计有机结合起来， 生物发酵工程工艺条件与化工设备设计有机结合起来，巩固和强化有 关生物工程设备与原理课程的基本理论和基本知识。 关生物工程设备与原理课程的基本理论和基本知识。 （2）培养学生对生物工程设计的技能以及独立分析问题、解决问题 培养学生对生物工程设计的技能以及独立分析问题、 的能力。树立正确的设计思想， 的能力。树立正确的设计思想，掌握机械搅拌通风生物反应器设计的 基本方法和步骤， 基本方法和步骤，为今后创造性设计生物反应器和相关技术改造工作 打下一定的基础。 打下一定的基础。 （3）培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、 培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、 标准、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、 标准、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编 写设计说明书等基本技能； 写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所 必备的设计能力的基本训练。 必备的设计能力的基本训练。
四、设计步骤
（一）、反应器的总体结构设计 ）、反应器的总体结构设计 根据工艺要求并考虑制造、安装、 根据工艺要求并考虑制造、安装、维护检修的方 便，确定各部分的结构形式，如封头的形式，传 确定各部分的结构形式，如封头的形式， 热方式，传动类型、轴封和各种附件的结构形式。 热方式，传动类型、轴封和各种附件的结构形式。
3、编制设计计算说明书
设计计算说明数是图纸设计的理论依据，是设计计算的 设计计算说明数是图纸设计的理论依据， 整理和总结，是审核设计的技术文件之一，其内容大致 整理和总结，是审核设计的技术文件之一， 包括： 包括： 目录 设计任务书 设计方案的分析和拟定； 设计方案的分析和拟定； 各部分结构尺寸的确定和设计计算； 各部分结构尺寸的确定和设计计算； 设计小结； 设计小结； 参考资料。 参考资料。 设计说明书要求计算正确、论述清楚、文字精炼，插图 设计说明书要求计算正确、论述清楚、文字精炼， 简明，书写工整，装订成册。 简明，书写工整，装订成册。
2.2 蛇管换热装置
根据工艺要求温度、总散热量等确定冷却装置 根据工艺要求温度、 （设管、列管等）的冷却面积、管径、长度、高 设管、列管等）的冷却面积、管径、长度、 度等参数。 度等参数。
无挡板的涡轮搅拌反应器
蛇管中径与容器直径之比 Dc/D=0.80; 蛇管高度与容器直径之比 Lc/D=1.00; 蛇管管子外径与蛇管中径之比 Dco/Dc=0.042; 每圈蛇管之间距与蛇管管子外 径之比Sc/dco=1.0; 蛇管距器底的高度与容器直径 之比Hc/D=0.10。
1.2
罐体几何尺寸的计算
1．2．1 确定筒体的内径D 确定筒体的内径D 一般由工艺条件给定的容积V 一般由工艺条件给定的容积V、装料系数和高径比 H/D，计算确定筒体的内径D H/D，计算确定筒体的内径D。 1．2．2．确定筒体的高度H。 确定筒体的高度H
1．2．3
确定筒体的厚度
根据工艺条件，筒体材料、内压力已确定的内径 根据工艺条件，筒体材料、 等参数，按强度计算公式确定筒体的设计厚度。 等参数，按强度计算公式确定筒体的设计厚度。
1
罐体的设计
1．1 罐体的结构设计 罐体由顶盖、筒体和罐底组成， 罐体由顶盖、筒体和罐底组成，通过支座安装在基础 或平台上，罐底通常采用椭圆形封头， 或平台上，罐底通常采用椭圆形封头，顶盖在受压状态下 操作，常选用椭圆形封头，对直径较小的种子罐，顶盖可 操作，常选用椭圆形封头，对直径较小的种子罐， 采用薄钢板制造的平盖，并在薄钢板上加设型钢制的横梁， 采用薄钢板制造的平盖，并在薄钢板上加设型钢制的横梁， 用以支撑搅拌器及其传动装置。 用以支撑搅拌器及其传动装置。顶盖与罐底分别与筒体相 罐底与筒体的连接采用焊接。 连，罐底与筒体的连接采用焊接。筒体与顶盖的连接形式 分为可拆连接和不可拆连接，筒体内径D ≤1200mm， 分为可拆连接和不可拆连接，筒体内径D1≤1200mm，宜采 用可拆的法兰连接，常采用甲型平焊法兰连接。 用可拆的法兰连接，常采用甲型平焊法兰连接。大型发酵 罐一般采用焊接连接。 罐一般采用焊接连接。
pD1 td = +c τ 2[σ ] φ − p
其中td设计厚度，mm； p为设计压力，MPa； D1为薄壁圆筒内径,mm [σ]τ材料在设计温度下的许用应力，MPa；
1.3.4 确定封头尺寸的厚度和结构尺寸
封头的设计已标准化，内径与筒体的内径一致， 封头的设计已标准化，内径与筒体的内径一致， 标准锥形封头、椭圆标准封头尺寸可查设计资料。 标准锥形封头、椭圆标准封头尺寸可查设计资料。 封头设计厚度按工艺条件，用强度计算公式进行 封头设计厚度按工艺条件， 计算。对椭圆形封头: 计算。对椭圆形封头:
按内压薄壁容器对夹套筒体和封头进行强度计算， 计算公式与釜体计算公式完全相同。 最后对夹套进行水压校核计算。
2.1.3 夹套与釜体连接与安装
夹套与釜体的连接可分为: 不可拆卸的整体夹套； 可拆卸的整体夹套。
不可拆整体夹套
可拆卸的整体夹套
夹套的安装
夹套与筒体的焊接点与法兰的距离要考虑装 拆法兰螺栓的方便，一般不小于150~200mm。 拆法兰螺栓的方便，一般不小于150~200mm。
三、课程设计的内容
1、准备阶段 （1）设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、计算 设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、 和绘图工具、图纸等； 和绘图工具、图纸等； （2）认真研究设计任务书，分析设计题目的原始数据和 认真研究设计任务书， 工艺条件，明确设计要求和设计内容； 工艺条件，明确设计要求和设计内容； （3）设计前应认真复习有关教材，熟悉有关资料和设计 设计前应认真复习有关教材， 步骤； 步骤； （4）有条件的应结合现场参观，熟悉典型设备的结构， 有条件的应结合现场参观，熟悉典型设备的结构， 比较其优缺点，以便选择出适当的结构为己所用， 比较其优缺点，以便选择出适当的结构为己所用，没有现 场条件的也要先读懂几张典型设备图。 场条件的也要先读懂几张典型设备图。
夹套高度H2由传热面积确定，高度不低于料液高度，通 常与装料系数η有关。 夹套高度H2可按下式计算： H2=(η V-V封)/V1m V1m——1米高筒体容积，m3/m。 夹套所包围的罐体表面积(筒体表面积F筒+封头表面积F
封)一定要大于工艺要求的传热面积F，即:
夹套的强度(厚度) 夹套的强度(厚度)计算
4、课程设计答辩（成绩）
课程设计的图样及设计说明书全部完成后，进行 课程设计的图样及设计说明书全部完成后， 课程设计答辩及审阅。 课程设计答辩及审阅。 课程设计的成绩根据图样、设计说明书和答辩所 课程设计的成绩根据图样、 反映的设计质量和能力以及设计过程中的学习态 度综合加以评定。 度综合加以评定。
KpD1 t= t 2[σ ] φ − 0.5 p
罐体压力试验
采用水压试验，试验压力公式为
[σ ] pT = 1.25 p [σ ]t
其中：[ 其中：[σ]为实验温度下材料的许用应力， MPa； MPa； [σ]t为设计温度下材料的许用应力， MPa。 MPa。
试验压力下圆筒中的应力为： 试验压力下圆筒中的应力为：
立式蛇管
蛇管的固定
如果蛇管的中心圆直径较小或圈数不多、重量不大时， 就利用蛇管进出口固定在顶盖上，不再另设支架固定蛇管。 当蛇管比较笨重或搅拌时有振动，则则需要安装支架以增 加蛇管的刚性。 一般采用支柱和(U形)螺栓固定。 蛇管常用的固定结构如图示。
蛇管支柱
因为蛇管本身有一定的重量，且进出口与罐体相连，因 此，除有强烈搅拌或剧烈振动外，一般情况支柱不必与设 备筒体或下封头固定连接，以便于装拆。
2、工艺计算和机械设计阶段
根据设备的工艺条件，围绕设备内、外附件的选型进行结构设计、围 根据设备的工艺条件，围绕设备内、外附件的选型进行结构设计、 绕着确定厚度大小进行强度、刚度和稳定性设计和校核计算， 绕着确定厚度大小进行强度、刚度和稳定性设计和校核计算，一般步 骤如下： 骤如下： （1）全面考虑按压力大小、温度高低和腐蚀性大小等因素来选材。 全面考虑按压力大小、温度高低和腐蚀性大小等因素来选材。 （2）选用零部件。 选用零部件。 （3）强度、刚度、稳定性设计和校核计算。 强度、刚度、稳定性设计和校核计算。 （4）传动设备的计算与选型。 传动设备的计算与选型。 （5）绘制设备总装配图。对初学者，常采用“边算、边选、边画、 绘制设备总装配图。对初学者，常采用“边算、边选、边画、 边改”的作法，初步计算后，确定大体结构尺寸，分配图纸幅面， 边改”的作法，初步计算后，确定大体结构尺寸，分配图纸幅面，绘 出视图初稿，待尺寸确定后再加深成正式图纸。 出视图初稿，待尺寸确定后再加深成正式图纸。 （6）绘制零部件图。 绘制零部件图。 （7）提出技术要求。对设备制造、装配、检验和试车等工序提出合 提出技术要求。对设备制造、装配、 理的要求，以文字形式标注在总装配图上。 理的要求，以文字形式标注在总装配图上。
二、课程设计的要求
（1）树立正确的设计思想。在设计中自始至终本着对工程设计负责的态度， 树立正确的设计思想。在设计中自始至终本着对工程设计负责的态度， 从难从严要求，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性， 从难从严要求，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，严肃认真 地进行设计，高质量完成设计任务。 地进行设计，高质量完成设计任务。 具有积极主动的学习态度和进取精神。在课程设计中遇到问题不敷衍， （2）具有积极主动的学习态度和进取精神。在课程设计中遇到问题不敷衍， 通过查阅资料和复习有关教科书，积极思考、提出个人见解，主动解决问题， 通过查阅资料和复习有关教科书，积极思考、提出个人见解，主动解决问题， 注重能力培养。 注重能力培养。 强调独立思考，有创造性的设计，并不等于凭空设想。 强调独立思考，有创造性的设计，并不等于凭空设想。在课程设计中学会收 理解、熟悉和使用各种资料，正是培养设计能力的重要方面， 集、理解、熟悉和使用各种资料，正是培养设计能力的重要方面，也是设计 能力强的重要表现。 能力强的重要表现。 学会正确的设计方法，统筹兼顾、抓住主要矛盾。对于初学者， （3）学会正确的设计方法，统筹兼顾、抓住主要矛盾。对于初学者，往往把 设计片面的理解为是理论上的强度、刚度等计算， 设计片面的理解为是理论上的强度、刚度等计算，认为这些计算结果不可更 实际上，对于设备的合理设计，其计算结果只是设计时某一方面的依据， 改，实际上，对于设备的合理设计，其计算结果只是设计时某一方面的依据， 设计是还要考虑结构等方面的要求。 设计是还要考虑结构等方面的要求。