一、通用式发酵罐的尺寸及容积计算1.发酵罐的尺寸比例不同容积大小的发酵罐，几何尺寸比例在设计时 已经规范化，具体设计时可根据发酵种类、厂房等条 件做适当调整。
通用式发酵罐的主要几何尺寸如下 图。
(1) 高径比：H. : 〃=(1・7~4):lo (2)搅拌器直径：Di= — D©3(3) 相邻两组搅拌器的间距：S=3D 。
(4) 下搅拌器与罐底距离：C= (0.8~1.0) (5) 挡板宽度：W=0.1 Di,挡板与罐壁的距离：B= (---) Wo8 5(6) 封头髙度：力=仏+加，式中，对于标准椭圆形封头，仏=丄0。
当封头公称直径021】】时，加=251讪】；当封头的公称直径〉2 m 时，加=40 mm 。
(7) 液柱高度：弘=乩"+仏+屁，式中，〃为装料系数，一般情况下，装料高度取罐圆柱部分高度的0.7倍，极少泡沫 的物料可达0.9倍，对于易产生泡沬的物料可取0.6倍。
2.发酵溝容积的计算 圆柱部分容积V 1:2評弘式中符号所代表含义见上图所示，下同。
椭圆形封头的容积v 2：V 2=J D 2h h+ 壬 D% = ^-D\h h+ 加)46 4 6公称容积是指罐圆柱部分和底封头容积之和，其值为整数，一般不计入上封头的容积。
其计算公式如下：U 公才+岭斗"(仏+饨+：D )4o罐的全容积Vo ：DD X 一挽并atmS 一相邻丙爼揑拌胖闾距 H -ess®Ho —回柱高建如一渺柱高笑C _F 组搅拝器与琨庇距肉 h 一封头髙皮加一封头矩丰油誉皮 如一封头苴边芸復FT5 一羽板与祓生的西宵V 0=V,+ 2 匕=^-D 2+ 2(他 +1D)]4o如果填料高度为圆柱高度的"倍，那么液柱髙度为：H L = H^ + h a +h h装料容积V ：宀呦+3評如+他+存)装料系数//：二、通用式发酵罐的设计与计算1.设计内容和步骤通用式发酵罐的设计已逐渐标准化，其设计内容及构件见表6・6。
《生物工艺原理》课程设计报告专业：生物工程班级：生工092姓名：沈峰指导老师：熊涛2011 年12 月24日目录1课程设计目的 (2)2课程设计题目描述与要求 (2)3课程设计报告内容 (2)4总结 (8)5参考资料 (8)1设计目的了解机械搅拌通风发酵罐在实际生产的应用。
了解机械搅拌通风发酵罐的优缺点。
了解机械搅拌通风发酵罐的概念及其特点。
了解机械搅拌通风发酵罐的工作原理。
通过设计机械搅拌通风发酵罐，培养理论结合实际的能力。
学习了解发酵罐的知识，了解发酵罐的结构。
2课程题目描述与要求自主设计一个机械搅拌通风发酵罐。
说明其工作原理，并说明发酵罐构造。
3课程设计报告内容3.1发酵罐的基本条件.罐体密闭，而且可以承受一定压力。
2要搅拌，空气，降温，蒸汽系统。
3罐内光滑，无死角。
4配有压力表。
空气流量器。
根据情况可以添加容氧电极，PH电极，温度自控，补料系统。
3.2发酵罐的基本要求1）结构严密，经得起蒸汽的反复灭菌，内壁光滑，耐腐蚀性能好，以利于灭菌彻底和减小金属离子对生物反应的影响；2）有良好的气-液-固接触和混合性能与高效的热量、质量、动量传递性能；3）在保持生物反应要求的前提下，降低能耗；4）有良好的热量交换性能，以维持生物反应最适温度；5）有可行的管路比例和仪表控制，适用于灭菌操作和自动化控制。
3.3机械搅拌通风发酵罐设计图温度计41 23 56 789101112131415211617181920接口3.4发酵罐的特点优点：适用性强，保障氧气的供应，通入的是无菌的空气，减少杂菌污染缺点：成本较高3.5发酵罐的主要部件罐体、搅拌装置、挡板、轴封、消泡器、传动装置、冷却装置、通气装置、人孔、视镜、进料口、出料口、取样口、补料口、消泡剂流加口，压力表、安全阀、温度计等。
3.5酵罐结构 (1)罐体由圆柱体和椭圆形或碟形封头焊接而成。
材料为炭钢或不锈钢，且应有一定的承压能力，2.5kg/cm2。
罐顶上的接管有：进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。
机械搅拌通风发酵罐设计(1). 设计题目50m3谷氨酸机械搅拌通风发酵罐系统的放大设计(2). 设计任务某厂在100L机械搅拌通风发酵罐中发酵生产谷氨酸生产试验，获得良好效果，拟放大到50m3生产罐，此发酵液为牛顿型流体，粘度m=2.0×10-3Pa·S，密度rL=1020kg/m3。
试验罐的尺寸为：直径D=375mm，搅拌叶轮Di=125mm，高径比H/D=2.4，液深HL=1.5D，4块档板的W/D=0.1，装液量为70L，通气强度VVm=1.0，使用两组圆盘六平直叶涡轮搅拌器，转速w=350r/min。
通过实验研究，表明此发酵为高耗氧的生物反应，现按体积溶氧系数相等之原则进行放大。
对生产罐的部份具体要求是：罐体材质为不锈钢，罐体上签证下封头为椭球体；用2组圆盘六平直叶涡轮搅拌器、搅拌转轴直径10cm；采用4组对称布置的竖式蛇管冷却器，蛇管材质为不锈钢管。
罐体表面加隔热层，故可不计罐体表面散热损失。
(3). 操作条件1）生产时，装料系数70%，发酵温度为32°C，保压为0.1Mpa（表压），罐内气体相对湿度为100%；进气压力为0.15Mpa（表压）、温度为25°C，相对湿度为70%；蛇管总传热系数K=3000KJ/(m2·h·°C)，冷却水进口温度为-10°C，出口温度为25°C。
主酵阶段最大耗糖速度每小时为发酵液量的0.7%，糖分消耗中发酵占80%，呼吸占20%，1kg糖发酵时产生的呼吸热为15660KJ（或产生的发酵热为4860KJ）。
同实验罐。
罐内灭菌时蒸汽压力为0.25Mpa（表压）。
2）培养基制备工艺流程采用水解设备流程（参见《发酵设备》P55）。
以淀粉为原料，采用分批式操作，分两批在8小时内装完一个发酵罐。
每一批操作中，调浆操作耗时30分钟，调浆后，粉浆密度为1084kg/m3，粉浆比热容为3.6KJ/(kg·k)，水解压力为0.25~0.26Mpa（表压），温度为95°C，水解维持时间约30min，水解液经过滤后用列管式冷却加拿大投资移民器（进水温度10°C，出水温度40°C）在60分钟内冷却到70°C后，送入一次中和罐，中和与脱色操作耗时30分钟。
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。
