通用式厌氧发酵罐的设计
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发酵罐设计说明书⽬录前⾔ (1)第⼀章、概述 (2)1.1、柠檬酸 (2)1.2、柠檬酸的⽣产⼯艺 (2)1.3、机械搅拌通风发酵罐 (3)1.3.1、通⽤型发酵罐的⼏何尺⼨⽐例 (3) 1.3.2、罐体 (3)1.3.3、搅拌器和挡板 (3)1.3.4、消泡器 (4)1.3.5、联轴器及轴承 (4)1.2.6、变速装置 (4)1.3.7、通⽓装置 (4)1.3.8、轴封 (5)1.3.9、附属设备 (5)第⼆章、设备的设计计算与选型 (5)2.1、发酵罐的主要尺⼨计算 (5)2.1.1、圆筒体的内径、⾼度与封头的⾼度 (5) 2.1.2、圆筒体的壁厚 (7)2.1.3、封头的壁厚 (7)2.2、搅拌装置设计 (8)2.2.1、搅拌器 (8)2.2.2、搅拌轴设计 (8)2.2.3、电机功率 (10)2.3、冷却装置设计 (10)2.3.1、冷去⼙⽅式 (10)2.3.2、冷却⽔耗量 (10)2.3.3、冷却管组数和管径 (12)2.4零部件 (13)2.4.1 ⼈孔和视镜 (13)2.4.2 接管⼝ (13)2.4.3、梯⼦ (15)2.5发酵罐体重 (15)2.6⽀座的选型 (16)第三章、计算结果的总结 (16)设计总结 (17)附录 (18)符号的总结 (18)参考⽂献 (20)⽣物⼯程设备课程设计任务书⼀、课程设计题⽬“ iooom的机械搅拌发酵罐”的设计。
⼆、课程设计内容1、设备所担负的⼯艺操作任务和⼯作性质,⼯作参数的确定。
2、容积的计算,主要尺⼨的确定,传热⽅式的选择及传热⾯积的确定。
3、动⼒消耗、设备结构的⼯艺设计。
三、课程设计的要求课程设计的规模不同,其具体的设计项⽬也有所差别,但其基本内容是⼤体相同,主要基本内容及要求如下:1、⼯艺设计和计算根据选定的⽅案和规定的任务进⾏物料衡算,热量衡算,主体设备⼯艺尺⼨计算和简单的机械设计计算,汇总⼯艺计算结果。
主要包括:(1)⼯艺设计①设备结构及主要尺⼨的确定(D, H, HL,V,V L,Di等)②通风量的计算③搅拌功率计算及电机选择④传热⾯积及冷却⽔⽤量的计算(2)设备设计①壁厚设计(包括筒体、封头和夹套)②搅拌器及搅拌轴的设计③局部尺⼨的确定(包括挡板、⼈孔及进出⼝接管等)④冷却装置的设计(包括冷却⾯积、列管规格、总长及布置等)2、设计说明书的编制设计说明书应包括设计任务书,⽬录、前⾔、设计⽅案论述,⼯艺设计和计算,设计结果汇总、符号说明,设计结果的⾃我总结评价和参考资料等。
发酵罐及其附属设备制作安装工程施工组织设计江苏XXX建设集团有限公司二O一九年一月目录一、工程概况 (1)二、工期及质量目标 (2)三、施工准备 (2)四、施工组织管理网络 (4)五、施工总体部署 (6)六、主要分部、分项施工方案 (7)七、针对本工程特点采用的特殊措施 (36)八、质量保证措施 (37)九、工期保证措施 (40)十、安全生产施工措施 (44)十一、文明施工管理措施 (48)十二、降低成本、提高经济效益措施 (51)十三、主要施工机械和工具、主要周转材料、劳动力一览表 (52)十四、施工总进度计划 (55)十五、施工总平面布置图 (56)一、工程概况1、编制说明:本施工组织设计是依据XXXX环保有限公司厌氧罐二期项目招标文件、设计施工图纸、安装工程技术规定、施工及验收规范等有关文件资料,结合我公司多年承担大型立式圆筒形钢制焊接储罐和有关餐厨项目厌氧发酵罐及附属设施制作安装工程的施工安装所积累的丰富经验进行编制。
主要解决和阐述涉及本工程的施工组织管理、分部分项工程的施工方法与技术措施、确保工程质量与工程进度措施、创安全生产及文明施工标化管理措施、以及相应的人、财、物力配套计划与投入,目的是确保本工程在科学的管理下,通过有效的预控,有组织、有计划地完成既定的各项指标和工程建设。
2、工程概况:2.1、工程内容:发酵罐及其附属设备制作安装工程。
2.2、施工地点:XXXXX环保产业园。
2.3、工程范围:1)(公称容积:5020m3)厌氧发酵罐1台制作、安装;2)(全容积:~24m3)除砂器(包括钢制支腿)1台制作、安装;3)发酵罐沼气喷嘴1套制作、安装;4)发酵罐加热套筒1套制作、安装;5)发酵罐罐体爬梯、平台与管道支架制作、安装。
包括罐体内壁、内部构件喷砂除锈、防腐,外壁及附属设施除锈、防腐、保温;罐体试水试漏、气密性试验、管道、罐内清理吹扫;罐体外保温圈的焊接以及约定的其他事项。
3、本工程施工应遵循的规范、标准及依据:业主提供的设备图纸设计技术要求及有关技术文件要求GB50128-2014《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB150.1-150.4-2011《压力容器》GB/T985-2008《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工验收规范》NBT47013.1-13 -2015《承压设备无损检测》JB/T4736-2002《补强圈》GB50205-2008《钢结构施工及验收规范》HGJ299-1991《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》GB/T4272-2008《设备及管道保温技术通则》GB/T8923.1-2011《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》二、工期及质量目标1、工期目标:本工程计划工期85日历天,实际开工日期以建设单位批准的开工日期为准。
目录第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征 (3)一、概述 (3)二、啤酒发酵罐的特点 (3)三、露天圆锥发酵罐的结构 (4)3.1罐体部分 (4)3.2温度控制部分 (5)3.3操作附件部分 (5)3.4仪器与仪表部分 (5)四、发酵罐发酵的动力学特征 (6)第二章发酵罐的化工设计计算 (7)一、发酵罐的容积确定 (7)二、基础参数选择 (7)三、D、H的确定 (7)四、发酵罐的强度计算 (9)4.1 罐体为内压容器的壁厚计算 (9)五、锥体为外压容器的壁厚计算 (11)六、锥形罐的强度校核 (13)6.1内压校核 (13)6.2外压实验 (14)6.3刚度校核 (14)第三章发酵罐热工设计计算 (14)一、计算依据 (14)二、总发酵热计算 (15)第四章发酵罐附件的设计及选型 (19)一、人孔 (19)二、接管 (19)三、支座 (20)第五章发酵罐的技术特性和规范 (21)一、技术特性 (21)二、发酵罐规范表 (22)参考文献 (24)发酵罐设计实例第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征一、概述啤酒是以大麦喝水为主要原料,大米、酒花和其他谷物为辅料经制麦、糖化、发酵酿制而成的一种含有二氧化碳、酒精和多种营养成分的饮料酒。
我国是世界上用谷物原料酿酒历史最悠久的国家之一,但我国的啤酒工业迄今只有100余年的历史。
改革开放以来,我国啤酒工业得到了很大的发展,生产大幅度增长,发展到现在距世界第二位。
由于啤酒工业的飞速发展,陈旧的技术,设备将受到严重的挑战。
为了扩大生产,减少投资保证质量,满足消费等各方面的需要,国际上啤酒发酵技术子啊原有传统技术的基础上有很大进展。
尤其是采用设计多种形式的大容量发酵和储酒容器。
这些大容器,不依靠室温调节温度,而是通过自身冷却来控制温度,具有较完善的自控设施,可以做到产品的均一性,从而降低劳动强度,提高劳动生产率。
就发酵罐的外形来分,主要有圆柱锥形底罐、圆柱蝶形罐、圆柱加斜底的朝日罐和球形罐等。
化工原理课程设计设计说明书设计题目:发酵罐设计姓名xxx班级XXX学号XXX完成日期XXX指导教师XXX目录第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征 (4)一、概述 (4)二、啤酒发酵罐的特点 (4)三、露天圆锥发酵罐的结构 (5)3.1罐体部分 (5)3.2温度控制部分 (6)3.3操作附件部分 (6)3.4仪器与仪表部分 (6)四、发酵罐发酵的动力学特征 (7)第二章发酵罐的化工设计计算 (8)一、发酵罐的容积确定 (8)二、基础参数选择 (8)三、D、H的确定 (8)四、发酵罐的强度计算 (10)4.1 罐体为内压容器的壁厚计算 (10)五、锥体为外压容器的壁厚计算 (12)六、锥形罐的强度校核 (14)6.1内压校核 (14)6.2外压实验 (15)6.3刚度校核 (15)第三章发酵罐热工设计计算 (15)一、计算依据 (15)二、总发酵热计算 (16)第四章发酵罐附件的设计及选型 (20)一、人孔 (20)二、接管 (20)三、支座 (21)第五章发酵罐的技术特性和规范 (22)一、技术特性 (22)二、发酵罐规范表 (23)参考文献 (25)发酵罐设计实例第一章啤酒发酵罐结构与动力学特征一、概述啤酒是以大麦喝水为主要原料,大米、酒花和其他谷物为辅料经制麦、糖化、发酵酿制而成的一种含有二氧化碳、酒精和多种营养成分的饮料酒。
我国是世界上用谷物原料酿酒历史最悠久的国家之一,但我国的啤酒工业迄今只有100余年的历史。
改革开放以来,我国啤酒工业得到了很大的发展,生产大幅度增长,发展到现在距世界第二位。
由于啤酒工业的飞速发展,陈旧的技术,设备将受到严重的挑战。
为了扩大生产,减少投资保证质量,满足消费等各方面的需要,国际上啤酒发酵技术子啊原有传统技术的基础上有很大进展。
尤其是采用设计多种形式的大容量发酵和储酒容器。
这些大容器,不依靠室温调节温度,而是通过自身冷却来控制温度,具有较完善的自控设施,可以做到产品的均一性,从而降低劳动强度,提高劳动生产率。
工程大学课程设计任务书班级:姓名:课题名称:生物反应器设计(啤酒露天发酵罐设计)指定参数:1.全容:m32.容积系数:3.径高比:4.锥角:5.工作介质:啤酒设计内容:1.完成生物反应器设计说明书一份(要求用A4纸打印)⑴封面⑵完成生物反应器设计化工计算⑶完成生物反应器设计热工计算⑷完成生物反应器设计数据一览表2.完成生物反应器总装图1份(用CAD绘图A4纸打印)设计主要参考书:1.生物反应器课程设计指导书2.化学工艺设计手册3.机械设计手册4.化工设备5.化工制图接受学生承诺:本人承诺接受任务后,在规定的时间内,独立完成任务书中规定的任务。
接受学生签字:生物工程教研室2010-11-15发酵罐设计第一节 发酵罐的化工设计计算一、 发酵罐的容积确定由指定参数:V 全= 30m 3∅=85% 则:V 有效=V 全*∅= 25.5 m 3二、 基础参数选择1、D :H :由指定参数选用D :H=1:42、锥角:由指定参数取锥角为900 3、封头:选用标准椭圆形封头4、冷却方式:选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却(罐体两段,槽钢材质为A 3钢,冷却介质采用20%、-4℃的酒精溶液)5、罐体所承受最大内压:2.5KG/CM 3外压:0.3KG/CM 36、锥形罐材质:A3钢外加涂料,接管均用不绣钢7、保温材料:硬质聚氨酯泡沫塑料,厚度200mm8、内壁涂料:环氧树脂三、D 、H 的确定由D :H=1:4,则锥体高度H 1=D/2tg450=0.5D封头高度H 2=D/4=0.25D圆柱部分高度H 3=(4.0-0.5-0.25)D=3.25D又因为V 全=V 锥+V 封+V 柱 =3π×D 2/4×H 1+24π×D 3+ 4π×D 2×H 3=0.131D 2+0.131D 2+2.551D 2=30得D=2.20m查JB1154-74《椭圆形封头和尺寸》取发酵直径D=2400mm 再由V 全=30cm 2,D=2.4m得径高比为:D:H=1:2.8由D=2400mm 查表得椭圆封头几何尺寸为:h 1=600mm (曲面高度)h 0=25mm (直边高度)F=6.41m 2 (内表面积)V=1.93m 3(容积) 筒体几何尺寸为:H=6624mmF=36.90m 2V=22.14m 3锥体的几何尺寸为:h 0=25mmr=360mmH=1200mm F=()220.70.3cos 0.644sin d a a ππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦=3.705m 2V=()230.70.3cos 0.7224d a tga ππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦=2.80m 2 则:锥形罐总高:H=600+25+4896+25+1200=6746mm 总容积:V=1.93+22.14+2.80=26.87m 3实际充满系数ψ:25.5/26.87=94.9%罐内液柱高:H 丿= (25.5-2.80)*4*102/2.42+(1200+25)=6260mm 三、 发酵罐的强度计算(一) 罐体为内压容器的壁厚计算1、 标准椭圆封头设计压力为1.1*2.5=2.75KG/cm 2S= []2t PDgC P +σϕ-式中:P=2.75 KG/cm 2[]t σ:A3钢工作温度下的许用力取1520 KG/cm 2 ϕ :焊接系数,本例采用双面对接焊作为局部无 探伤0.9壁厚附加量:C=C1+C2+C3 查表得:C1;钢板厚度的负偏差取0.8mm 负偏差 C 2:腐蚀裕量取2mmC 3;制造减薄量取0.6则;S=[2.75*2400/(2*1520*0.9-2.75)]+3.4=5.8取S 0=6mm直角边h0=25mm校核∂=(PD中/4S)*(D中/2h)=[2.75*(2400+6)/(4*6)]*[(2400+6)/(2*600)]=552.75<=[∂]t2.筒体P设=1.1*(p工作+p静)=1.1*(2.5+0.61)=3.42kg/cm2 S=[PD/([∂]℘-P)]+C(C2=0.6,C2=2,C3=0.6)=[(3.42*2400)/(2*1520*0.9-3.42)]+3.4=6.4mm 取S=8mm校核∂=PD中/2S=588<=[∂]t℘3.锥形封头1)过渡区壁厚S=[(K P设Dg)/(2[∂]t-0.5P)]+CP设=1.1*(2.5+0.9)=3.74kg/cm2(其中0.9为静压)K=0.75S=[(K P设Dg)/(2[∂]t-0.5P)]+C=(0.75*3.74*2400)/(2*1520*0.9-0.5*3.74)+C=2.46+C=2.46+0.6+0.246=5.31mm2)锥体S=[(f* P设Dg)/( [∂]t-0.5P)]+CS0=[(f* P设Dg)/( [∂]t-0.5P)]=(0.60*3.74*2400)/(1520*0.9-0.5*3.74)(f查表为0.60) 依据《化工设备机械基础》=3.94S=S0+C=3.94+0.6+2+0.394=6.937取S=8mm h0=25mm校核锥体所受的最大压力处∂=PD中/2Scos450=3.74*(2400+8)/2*10* cos450=636.81<=[∂]t(二)、锥体为外压容器的壁厚计算1、标准椭圆封头设S0=5mmR内=0.9Dg=2160mmR内/100S0=2160/100*5=4.32查表4-1及B=260(依据化工容器设备设计手册)[P]=B*S0/ R内=260*5/2160=0.6kg/cm2>0.3 kg/cm2满足要求取C1=0.5mm,C2=2mm,C3=0.5mm则S=S0+C=8mm2.筒体设S0=6mm L/D=0.69 D=2400/6=400查表4-1及B=200【P】=200*6/2400=0.5 kg/㎠S0=6mm故可取C1=0.6mm,C2=2mm,C3=0.6mm则S=S0+C=9.2mm,取S=10mm3.锥形封头因为:α=45°所以22.50°﹤α﹤60°按第四章发酵罐设计中的封头设计可知,加强圈间中椎体截面积最大直径为:2*2740/2*tan45°=1918.6mm取加强圈中心线间椎体长度为1370mm设S0=6mm L/D=1370/2400=0.57D/ S0=2400/6=400查图表4-1可知及B=250【P】=BS0/D=250*6/2400=0. 625﹥0.3 kg/㎠故取S0=6mm C1=0.6mm,C2=2mm,C3=0.6mm所以S=S0+C=9.2mm综合前两步设计,取两者中较大的有生产经验确定标准椭圆型封头厚度为10mm h0=25mm圆筒壁厚10mm标准形封头壁厚12mm h0=25mm五、锥形罐的强度校核1、内压校核液压试验P试=125P设由于液体的存在,锥体部分为罐体受压最重之处即最危险设计压力P=3.74KG/cm2液压实验P试=1.25P=4.68KG/cm2查得A3钢σ=2400kg/cm2σ试=[]()2()Dg S CS C⎛⎫+-⎪-⎝⎭=4.68 ⨯(2400+12-3.2)/2*(12-3.2) =563.6kg/cm20.9ϕσ=0.9*0.9*2400=1944kg/cm2>σ试可见符合强度要求,试压安全2、外压实验以内压代替外压P=1.5*(0.3+1.2)=2.25kg/cm2P试=1.25P=2.8kg/cm2<P内试故可知试压安全3、刚度校核本例中允许S=2*2400/1000=4.8mm而设计时取壁厚为S=10mm,故符合刚度要求(公式:S最小=21000D内)第二节发酵罐热工设计计算一、计算依据计采用A3钢作发酵罐材料,用8号槽钢做冷却夹套,分三段冷却,筒体二段,锥部一段,夹套工作压力为2.5kg /cm2冷媒为20%(v/v)酒精溶液,T进=-4℃,T出为-2℃,麦汁发酵温度维持12o(主发酵5-6天,封头及筒体部分保温层厚度为200mm,锥底部分为98mm)二、总发酵热计算Q=q*v=119*24=8330kg/hrq每立方米发酵麦汁在主发酵期间每小时的放热量;v为发酵麦汁量三、冷却夹套型号选择选取8号槽钢起截流面积为A=hb-截面积=8*4.3-10.24=24.16cm2冷却剂流量为(三段冷却)3*24.16*10-4*1=7.284*10-3m3/s查得20%(v/v)酒精溶液△t平=-3℃下的=976kg/m3C=1.04kcal/kg·o C冷却剂的冷却能力为:Q=7.248×103×976×1.041×2×3600=53021.4kcal/hr﹥8330kcal/hr故可选取8号槽钢为冷却夹套四、发酵罐冷却面积的计算考虑生产过程中,随着技术的改进,工艺曲线可能更改,按目前我国工艺曲线看,日降温量较大的为13℃→5℃,为了将来工艺更改留下余量,设计取13-5=8℃为设计的日降温量,取0.6℃/hr为设计的小时降糖量,则由Q6=KA △t m求得冷却面积。
厌氧罐制作技术方案
一、技术方案的概述
反硝化厌氧罐工艺是上水系统中必不可少的一项重要工艺,是为了去除水中的硝酸盐,使水中的氮氧化物含量达到环保要求,且不向周围环境排放硝酸盐而设计的中央污水处理设备。
本工艺主要分为四部分组成,即厌氧有机去除、厌氧活性炭吸附、厌氧罐反硝化及处理后水回收。
其目的即是为了实现对水中的硝酸盐的有效去除,以达到降低水中污染物含量的目的。
二、工艺原理及方案介绍
1.厌氧有机去除
反硝化厌氧罐工艺中的厌氧有机去除,-用于去除水中的有机物,减少水源中的活性有机碳。
这是为了减少水中的有机物,以便后续处理工艺使用。
厌氧处理原理就是通过调节处理区的温度、污染物浓度和氧分压,使微生物繁殖,并将添加到处理区中的溶液消化污染物,最终转化为二氧化碳和水,实现对污水的净化。
2.厌氧活性炭吸附
活性炭的微细孔隙结构可有效吸附处置反硝化系统中水中的有机物,氨氮、重金属及其他有机污染物,减少有机物和硝酸盐的浓度,从而达到净化上水系统中水质的目的。
3.厌氧罐反硝化
反硝化厌氧罐工艺中的厌氧罐反硝化,是以厌氧罐的原理,在厌氧环境中,利用硝酸盐及其衍生物与有机物发生反应。
发酵罐设计原则
1. 合理的体积大小:发酵罐的体积应根据发酵物料的性质和产量需求进行合理设计,既要满足发酵过程中气体和液体的充分混合,又要确保发酵物料的充分接触和搅拌,提高发酵效果。
2. 适宜的温度控制:发酵罐应配备温控系统,能够在发酵过程中根据需要保持恒定的温度,以促进发酵菌的活动和产物的生成,并避免过高或过低的温度对发酵过程的负面影响。
3. 充分的气体供给和排除:发酵过程需要供给氧气和水分,同时需要排除产生的二氧化碳等废气。
因此,发酵罐应设计合理的通气设备和气体质量控制措施,保持适宜的气体浓度和流通。
4. 卫生安全性:发酵物料往往提供了微生物生长的条件,因此发酵罐的设计应注重卫生安全性,包括易清洗、无死角的设计,避免细菌和病原微生物的污染等。
5. 稳定的搅拌效果:发酵罐应具备良好的搅拌效果,保证物料的充分混合和均匀分布,提高发酵效果,并避免发酵物料结块、沉淀等现象的发生。
6. 方便的操作和监控:发酵罐应设计成方便操作和监控的形式,包括适当的开口、观察孔、配备自动化控制设备等,方便进行样品采集、监测发酵过程的关键指标,并能根据需要进行调整和控制。
7. 耐腐蚀和耐压性能:发酵罐的材质应具有良好的耐腐蚀性能,
能够抵御发酵过程中可能出现的酸碱腐蚀,同时还要具备足够的耐压性能,以承受发酵过程中产生的压力。
8. 可持续性设计:发酵罐的设计要考虑可持续性,包括节能、资源利用率高、低碳排放等方面的考虑,以降低对环境的影响。
目录前言 (1)第一章、概述 (2)1.1、柠檬酸 (2)1.2、柠檬酸的生产工艺 (2)1.3、机械搅拌通风发酵罐 (3)1.3.1、通用型发酵罐的几何尺寸比例 (3)1.3.2、罐体 (3)1.3.3、搅拌器和挡板 (3)1.3.4、消泡器 (4)1.3.5、联轴器及轴承 (4)1.2.6、变速装置 (4)1.3.7、通气装置 (4)1.3.8、轴封 (5)1.3.9、附属设备 (5)第二章、设备的设计计算与选型 (5)2.1、发酵罐的主要尺寸计算 (5)2.1.1、圆筒体的内径、高度与封头的高度 (5)2.1.2、圆筒体的壁厚 (7)2.1.3、封头的壁厚 (7)2.2、搅拌装置设计 (8)2.2.1、搅拌器 (8)2.2.2、搅拌轴设计 (8)2.2.3、电机功率 (10)2.3、冷却装置设计 (10)2.3.1、冷去卩方式 (10)2.3.2、冷却水耗量 (10)2.3.3、冷却管组数和管径 (12)2.4零部件 (13)2.4.1 人孔和视镜 (13)2.4.2 接管口 (13)2.4.3、梯子 (15)2.5发酵罐体重 (15)2.6支座的选型 (16)第三章、计算结果的总结 (16)设计总结 (17)附录 (18)符号的总结 (18)参考文献 (20)生物工程设备课程设计任务书一、课程设计题目“ iooom的机械搅拌发酵罐”的设计。
二、课程设计内容1、设备所担负的工艺操作任务和工作性质,工作参数的确定。
2、容积的计算,主要尺寸的确定,传热方式的选择及传热面积的确定。
3、动力消耗、设备结构的工艺设计。
三、课程设计的要求课程设计的规模不同,其具体的设计项目也有所差别,但其基本内容是大体相同,主要基本内容及要求如下:1、工艺设计和计算根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算,热量衡算,主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算,汇总工艺计算结果。
主要包括:(1)工艺设计①设备结构及主要尺寸的确定(D, H, HL,V,V L,Di等)②通风量的计算③搅拌功率计算及电机选择④传热面积及冷却水用量的计算(2)设备设计①壁厚设计(包括筒体、封头和夹套)②搅拌器及搅拌轴的设计③局部尺寸的确定(包括挡板、人孔及进出口接管等)④冷却装置的设计(包括冷却面积、列管规格、总长及布置等)2、设计说明书的编制设计说明书应包括设计任务书,目录、前言、设计方案论述,工艺设计和计算,设计结果汇总、符号说明,设计结果的自我总结评价和参考资料等。
目 录 目 录..................................................................... 1 摘 要..................................................................... 3 Abstract.................................................................. 4 第一章 前言............................................................... 5 1 引言 ................................................................ 5 2餐厨垃圾处理处置现状................................................. 5 2.1 粉碎直排...................................................... 5 2.2 肥料化处理..................................................... 6 2.3 饲料化处理..................................................... 7 2.4 生物发酵制氢技术............................................... 7 2.5 厌氧发酵技术................................................... 9 3 厨余垃圾厌氧发酵技术详探 ........................................... 10 第二章:工艺计算......................................................... 13 2.1初始设计参数...................................................... 13 2.2 设计计算参数 ..................................................... 13 2.3反应器的传热计算.................................................. 14 2.4确定夹套里水的质量流量............................................ 16 第三章 发酵罐的结构设计.................................................. 17 3.1 发酵罐尺寸的初选 ................................................. 17 3.2 发酵罐搅拌器的选型 ............................................... 18 3.3 发酵罐传热元件的设计 ............................................. 19 3.3.1 传热元件的选取.............................................. 19 3.3.2 夹套的尺寸及连接型式........................................ 20 3.4 发酵罐的具体尺寸的设计计算 ....................................... 21 3.4.1 发酵罐筒体厚度设计计算...................................... 21 3.4.2 封头厚度计算................................................ 23 3.4.3夹套的壁厚计算 .............................................. 25 3.5 发酵罐搅拌功率计算及电机的选型 ................................... 25 3.5.1搅拌功率计算 ................................................ 25 3.5.2 电机的选型.................................................. 26 3.6 传动装置及选型 ................................................... 27 3.6.1减速器的选取 ................................................ 27 3.6.2 联轴器的选择................................................ 27 3.6.3 搅拌轴的设计................................................ 28 3.6.3.1 搅拌轴强度预算............................................ 28 3.6.3.2 按扭矩和弯矩合成计算轴强度................................ 29 3.6.3.3 搅拌轴临界转速的校核...................................... 33 3.6.4 凸缘法兰的选型.............................................. 35 3.6.5 安装底盖的选型.............................................. 36 3.6.6螺栓强度的校核 .............................................. 37 3.7 水压试验 ......................................................... 38 3.8接管及管法兰的设计................................................ 39 第四章 发酵罐的附件的选取................................................ 41 4.1 视镜的选取 ....................................................... 41 4.2 温度计测量元件 ................................................... 42 4.3 挡板的选型 ....................................................... 42 4.4 支座的选型 ....................................................... 44 4.5 转轴的密封 ....................................................... 45 4.6焊接结构设计...................................................... 47 结论..................................................................... 49 致谢..................................................................... 50 参考文献................................................................. 51 附录..................................................................... 53 50L通用式厌氧发酵罐的设计 摘 要 本设计介绍了餐厨垃圾的成分、特点,综述了目前处理厨余垃圾的基本方法:饲料化技术、堆肥化处理技术、生物厌氧发酵技术。确定了厨余垃圾的厌氧发酵工艺,先对收集来的厨余垃圾进行预处理:除杂、含水量的调节、PH的调节等,用泵打入发酵罐进行厌氧发酵。本设计着重于厌氧发酵罐的设计,对发酵罐罐体的尺寸,发酵工艺,搅拌功率,搅拌桨,搅拌轴等进行了设计计算和应力校核。对于一些相对复杂的设计过程全部运用了MATLAB进行编程计算。 关键词:厨余垃圾;处理技术;厌氧发酵;厌氧发酵罐;
搅拌轴设计;MATLAB编程计算 50L Universal Design of anaerobic fermentation tank
Abstract This design introduces food waste composition, characteristics, review the current basic kitchen waste treatment method: Feed technology, composting, biological anaerobic fermentation. Kitchen waste to determine the anaerobic fermentation process, the first of collected kitchen waste pretreatment: purification, water regulation, PH adjustment, etc., into the fermentation tank with a pump for anaerobic fermentation. The design focuses on the design of anaerobic fermentation, the fermentation jars of body size, fermentation technology, mixing power, impeller, shaft, etc. Check the design. For some relatively complex design of all calculated using the MATLAB programming. Key words:food waste; processing technology; anaerobic fermentation; anaerobic fermentation; shaft design; MATLAB programming calculation