20立方米机械搅拌通风发酵罐设计+CAD图纸(4)
其中，螺旋圆锥齿轮和螺旋齿轮的效率高，它们常联合应用于2、3级减速的搅拌驱动装置中，这样可以得到高效率，较高的减速比以及两轴成直角的布局，可以使卧式电机水平安装，通过减速机对顶部插入式搅拌器传递转矩。齿轮减速装置通过机架座落在罐体上封头中心圆上，可以降低安装高度，减速装置及搅拌运行更加平稳。大多数齿轮传动装置制造商都遵守美国齿轮制造商协会（AGMA）的参数标准，并根据利用系数等于1时的许用传递功率来说明他们生产的齿轮传动装置的额定机械性能。[8]
利用系数考虑了原动机载荷特性、驱动载荷特性、使用寿命及可靠性。许用运行功率等于利用系数为1时的机械功率额定值除以具体应用条件下的利用系数。齿轮、轴和轴承功率额定值中最低功率额定值就是齿轮装置的机械功率额定值。运行功率（电动机的许用功率）是机械功率额定值除以适当具体应用条件下的利用系数。热态额定功率定义在3小时或更长时间中不超过规定的温度极限而能够连续传递的功率。温度极限有两个：油池的操作温升（高于环境温度）为100°F；油池的最高温度为200°F。热态额定功率值是经过公式计算并经实验数据证实后的数值。如果齿轮传动装置散热能力不足以在要求的运转功率下产生的热量，必须提供如风扇或换热器等散热措施，以满足减速机油池的温度极限要求。热态额定功率必须大于或等于运行功率。
2 发酵罐设计方案的拟定及结构设计计算
2.1 设计方案的拟定
此次设计的是一台20M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。
糖化酶，也称葡萄糖淀粉酶（EC3.2.1.3），主要用途是作为淀粉糖化剂。它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖，可供葡萄糖工业，酿酒工业和氨基酸工业等应用，是工业生产中最重要的酶类之一，也是我国产量最大的酶制剂产品。黑曲霉A.S.3.4309是国内糖化酶活性最高的菌株之一。
糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉，罗耳伏革菌。
综合温度、PH等因素选择黑曲霉A.S.3.4309菌株，该菌种最适发酵温度为32-34℃，pH为4.5，培养基为玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成。
主要生产工艺过程为如下：菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后，移植在以玉米粉2.5%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中，与32℃摇瓶培养24-36h，再接入（接种量1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同），并与32℃通气培养搅拌24-36h，然后再接入（接种量5%-7%）发酵罐。发酵培养基由玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成（先用a-淀粉酶液化），发酵温度为32℃，在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u•ml-1 。
发酵液滤去菌体，如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在， 则通过调节滤液PH等方法使其除去，再通过浓缩将酶调整到一定单位，并加入防腐剂（如苯甲酸）。如制备粉状糖化酶，则可通过盐析或加酒精使酶沉淀，沉淀经过压滤，滤泥再通过压条烘干，粉碎，即可制成商品酶粉。[9]
发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对20M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。