北京理工大学珠海学院2011届本科毕业生毕业设计（论文）
上面已经写到，我设计的发酵罐规格为300 m3的规格，设总发酵时间为48小时,设发酵罐数为N个，则发酵罐的有效容积[3] V有效=WT/N---公式(1)
V全容积×Ψ=V有效--------公式（2） 式中W—每小时进料量；
T—发酵时间； N—发酵罐数
根据经验值，一样取发酵罐填充系数为Ψ=80%，则可以得到： 300×80%=99×(48-12)/N,
计算得到：N=14.85个)，则我们需要发酵罐N=15个 2糖蜜储罐个数的计算
糖蜜储罐采用1000m3规格：
15天的糖蜜量为：V=836×15=12540 (t) 查得85Bx的糖蜜密度为1450 kg/ m3 则 V＝12540×1000/1450＝8648（m3） 设其装料系数为80﹪，则贮罐的全容积为： V糖蜜 ＝8648/0.8＝10810（m3） 10810/1000=10.81（个） ，取11个 3冷却面积和冷却装置主要结构尺寸 （一）、总的发酵热：
Q=Q1-(Q2+Q3) Q1=GSq
Q3?F?（ctw?tB)
式中 G—每罐发酵醪量（kg）
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S—糖度降低百分值（﹪）
q—每公斤糖发酵放热（J），查得418.6J Q1—主发酵期每小时糖度降低1度所放出的热量
Q2——代谢气体带走的蒸发热量，一般在5%—6%之间，我们估算时采用5%
Q3——不论发酵罐处于室内还是室外，均要向周围空间散发热量Q3，具体计算看后面。
Q1=（116991/15）×12×418.6×1﹪=3.92×105（KJ/h） Q2=5﹪Q1=5﹪×3.923×105=1.96×104（KJ/h）
发酵罐表面积的热散失计算：先求辐射对流联合给热系数，假定发酵罐外壁不包扎保温层，壁温最高可达35℃，生产厂所在地区夏季
平
均
温
度
为
27℃,
则
：
?c??对??辐?1.74tW444C[(TW/10)0?(TB/10)0] ?tB?tW?tB4.88?（[273?35)/1004?（273?27)/1004]?1.7?35?27?35?27 ?8.35[kcal/（m2?h??C） ]?35[kJ/（m2?h??C）] 可得：Q3?224?35?(35?27)?62720104（kJ/h） (kJ/h)=6.30×
需冷却管带走的单个发酵罐冷却热负荷为：
Q=Q1-Q2-Q3=3.92×105-1.94×104-6.30×104=3.096×105(kJ/h) 总发酵热为：Q发酵=3.096×105×15=4.65×106(kJ/h)
（二）、冷却水耗量的计算
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W冷却Q4.65?106???1.59?105(kg/h) CP(t2?t1)4.186?(27?20)（三）、传热总系数K值的确定
选取蛇管为水煤气输送钢管，其规格为Ф114×4，则管的横截面积为：
0.785×（0.114-0.004×2）=0.08321（m2）
设罐内同心装蛇管，并同时进入冷却水，则水在管内流速为：
??122312?0.41(m3/s)
3600?0.08321?1000设蛇管圈的直径为0.66m，并由水温差得A=6.45
(??)0.8d?2?4.186?A?(1?1.77)Rd0.2(0.41?1000)0.80.106?4.186?6.45??(1?1.77?)
0.330.1060.2?8166[KJ/(m2?h??C)]R—为蛇管圈半径，R=0.33m
h·℃）] ?1值按生产经验数据取2700[KJ/（m·故传热总系数为： K?1110.0041???8166270018816750?1743[kJ/(m2?h??C)]
2
式中 1/16750—为管壁水污垢层热阻[（m2·h·℃）/kJ]。 188—钢管的导热系数[kJ/（m2·h·℃）] 0.004—管子壁厚（m） （四）、冷却面积和主要尺寸
Q4.65?106 F???46(0m2)
K?tm174?35.8蛇管总长度为：
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L?F460??1332(m)?dcp3.14?0.110
式中dcp—蛇管的平均直径(m)确定一圈蛇管长度：
L1?(2?R)2?h2?(??0.66)2?0.22?20.7(m) 式中R—蛇管圈的半径，为0.33m
h—蛇管每相邻圈的中心距，取0.20m
蛇管的总圈数为：
NP=L/L1=1332/20.7=65(圈) 蛇管总高度：
H?(NP?1)hP?(65?1)?0.2?320(m) （五）、发酵罐壁厚 1、发酵罐壁厚S S?PD?C(cm)
2[?]??P式中 P—设计压力，取最高工作压力的1.05倍，现取0.5MPa D—发酵罐内径，D=533cm [?]—A3钢的许用应力，[?]=127MPa
?—焊缝系数，其范围在0.15～1之间，取0.7 C—壁厚附加量（cm） C=C1+C2+C3
式中C1—钢板负偏差，视钢板厚度查表确定，范围为0.13～1.3，
取C1=0.8mm
C2—为腐蚀裕量，单面腐蚀取1mm，双面腐蚀取2mm，
现取C2=2mm
C3—加工减薄量，对冷加工C3=0，热加工封头C3=S0×10
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