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1、发酵设备课程设计说明书发酵设备课程设计说明书酒精发酵罐的设计院（系）院（系） 食品工程学院食品工程学院 专业年级专业年级 生物工程生物工程 10 学生姓名学生姓名 李晓萌李晓萌 指导教师指导教师 徐树来徐树来 提交日期提交日期 2013 年 6 月 7 日 1哈尔滨商业大学哈尔滨商业大学 课课 程程 设设 计计 （论文）（论文） 任任 务务 书书兹发给 生物工程（二）班学生 李晓萌 课程设计（论文）任务书，内容如下： 1.设计（论文）题目： 酒精发酵罐的设计 2.应完成的项目： （1） 发酵罐个数和结构尺寸的确定 （2） 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸确定 （3）编写设计说明书 重点设备： 发
2、酵罐、冷却系统 绘图内容： 冷却系统配置图、发酵罐的总装图 3.参考资料以及说明： 1、金风孌，安家彦。 酿酒工艺与设备选用手册，化学工业出版社。 2、梁世中等。生物工程设备，中国轻工业出版社。 3、章克昌。酒精与蒸馏酒工艺学，中国轻工业出版社。 4、酒精与白酒工艺学，华南理工大学等四所院校编。 5、周明衡，成德功。管路附件设计选用手册，化学工业出版社。 2目录目录附.3（1）确定发酵罐个数.4（2）确定发酵罐体积及结构尺寸4（3）冷却面积和冷却装置主要结构尺寸53附：设计任务及要求某酒精工厂，每发酵罐的进料量为 24t/h，每 4h 装满一罐，发酵周期为 72h，冷却水的初、终温度分别为 2
3、0和 25，若罐内采用蛇管冷却，试确定发酵罐的结构尺寸、罐数、冷却水耗量、冷却面积和冷却装置的主要结构尺寸。糖化醪密度为 1076kg/m34（1）确定发酵罐个数）确定发酵罐个数（2）确定发酵罐体积及结构尺寸）确定发酵罐体积及结构尺寸发酵罐体积发酵罐体积 )100(m0.910761000424vv30发酵罐几何尺寸发酵罐几何尺寸选取结构尺寸比例：H = 1.2D，h1 h20.1DD则发酵罐表面积发酵罐表面积(圆柱体表面积圆柱体表面积 A1和罐底、罐顶表面积和罐底、罐顶表面积 A2、 A3)5(3) 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸冷却面积和冷却装置主要结构尺寸 总的发酵热总的发酵热 Q 式中
4、式中Q-Q-主发酵期，每小时糖度降低一度放出的热量主发酵期，每小时糖度降低一度放出的热量 J JQ Q1-1-为生物合成热，为生物合成热，J JQ Q2-2-蒸发损失热蒸发损失热 J JQ Q3-3-管壁向四周散发的热损失管壁向四周散发的热损失 J Jm-m-每罐发酵醪量，每罐发酵醪量，kgkgs-s-糖度降低百分值，糖度降低百分值，% %q-q-每一千克糖发酵热，每一千克糖发酵热，J J假定管壁不包扎保温层，壁温最高可达假定管壁不包扎保温层，壁温最高可达 3535，生产厂所在地的夏季，生产厂所在地的夏季平均温度可查阅有关资料，现假定为平均温度可查阅有关资料，现假定为 3232。6)/(106
5、8. 3102 . 1)3235(5 .331185 .331001007 . 154 3444hkJQQTTTTcTTkkKBWBWBWC 辐对Q 冷却水耗量冷却水耗量）（h/kg176002025186. 41068. 3)(512TTCQWpB 对数平均温度差对数平均温度差Tm主发酵期控制发酵液温度主发酵期控制发酵液温度 T TF F为为 30,30,按题意冷却水进出口温度分按题意冷却水进出口温度分别为别为 T T1 1=20,T=20,T2 2=25=25。 ）(2 . 725302030ln25302030 ln)()(2121TTTTTTTTTFFFF m传热总系数传热总系数 K
6、值值选取蛇管为水煤气输送钢管，其规格为选取蛇管为水煤气输送钢管，其规格为 53/60mm，则管的横截面，则管的横截面积为：积为：0.785X(0.053)2=0.0022m2 考虑罐径较大，设罐内同心装两列蛇管，并同时进入冷却水，则水考虑罐径较大，设罐内同心装两列蛇管，并同时进入冷却水，则水在管内的流速为：在管内的流速为：设蛇管圈的直径为设蛇管圈的直径为 3m3m，并由水温查表得，并由水温查表得 A=6.45A=6.4574 2 . 08 . 021045. 1)77. 11 ()(186. 4RD DAKK1值按生产经验数据取值按生产经验数据取 2700，KJ/(h)故传热总系数为故传热总系
7、数为 ：式中式中 188188 为钢管的导热系数，为钢管的导热系数，KJ/(h/k)KJ/(h/k)1/167501/16750 为管壁水污垢层的热阻，为管壁水污垢层的热阻，h/kh/k0.00350.0035 为管子壁厚，为管子壁厚，m m 冷却面积冷却面积 冷却装置主要结构尺寸冷却装置主要结构尺寸列管总长度列管总长度 L式中式中 DCP是蛇管的平均直径，是蛇管的平均直径，m每圈蛇管长度每圈蛇管长度 lDP是蛇管圈直径，是蛇管圈直径，3mhp是蛇管圈之间的间距，是蛇管圈之间的间距，m，0.15m8蛇管总圈数蛇管总圈数179149lLNP蛇管总高度蛇管总高度4.本课程设计（论文）任务书于 13 年 6 月 3 日发出，应于 13 年 6 月 7 日前完成，然后提交课程设计说明书和图纸，并进行答辩。专业教研组（系） 、研究所负责人 审核 年 月 日指导教师 签发 年 月 日课程设计（论文）评语： 9课程设计（论文）总评成绩： 课程设计（论文）答辩负责人签字： 年 月
