20立方米机械搅拌通风发酵罐设计+CAD图纸(5)
这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本視图，和各种表达方式，有合理的选择比例，大小，和合理的安排幅面。说明书就是要写清楚设计的思路和步骤。
2.2 罐体的计算
2.2.1 罐体高度的选取
根据过程设备设计，工艺设计给定的容积对直立式搅拌容器通常是指筒体（圆柱）和下封头两部分容积之和；搅拌容器中筒体的高径比可按表2-1选取。[10]所以，根据条件，发酵罐的公称体积为 。设高径比H/D=2.5，即H=2.5D。
表2.1 高径比
种 类 设备内物料类型 i
气液相物料
液-固相或液-液相物料 1～1.3
气-液相物料 1~2
发酵罐类 1.7~2.5
对于发酵罐来说，其公称体积的近似公式：
（2.1）
式中：V—发酵罐的公称体积，本次设计的V=20 m3；
D—罐体的内径；
H0—罐筒高；
假设 ，将值代入式（2.1），得出：
罐体直径 mm，圆整至2300mm。
罐体总高度 ：
mm，取整为5680mm。
2.2.2 罐体其他几何尺寸的计算
（1） 封头的选择及计算
根据几何形状的不同，封头可以分为球形，
反应釜筒体最常用的封头形式是标准椭圆封头，其断面形状如图，以内径为基准的椭圆形封头类型代号为EHA。内径与筒体内径相同，厚度计算向上圆整。
表2.2 封头示意图
查标准JB4746-2002《钢制压力容器用封头》[11]，当公称直径 mm时，直边高度 宜为40mm，标准椭圆封头的总深度 mm，内表面积 m2，容积 m3。
则曲面高度 = 615-40=575mm。
（2） 罐筒高
已知，罐体高 mm，标准椭圆封头的总深度 mm，可得罐筒身高： mm。
此时 ，与假设值1.98相近，
故 = 2300mm合适。
图2.1 发酵罐几何尺寸
H—罐身高；h—液位高；H0—罐高；D—罐径；Di—搅拌叶轮直径；
B—挡板宽；C—下搅拌叶轮与罐底距；S—相邻搅拌叶轮间距
（3） 全体积及其他参数的确定
已知以上参数，按几何公式，可求得全体积：
m3
2.3 内压厚度计算
考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料和封头材料，封头结构、与罐体连接方式。因糖化酶是偏酸性（pH值为4.5），对罐体不会有太大腐蚀，所以罐体和封头都使用比较常用的普通低合金钢Q345R（16MnR）钢为材料，封头设计为标准椭圆封头，因D>500mm，所以采用双面焊接的方式与罐体连接。[12]
2.3.1 罐体筒体壁厚计算
静液柱压力： =0.023MPa
已知设计压力为p为0.3MPa，计算压力 =0.323MPa
筒体计算厚度由公式（2.2）计算：
（2.2）
mm
对16MnR这类低合金钢制容器，最小厚度不小于3mm。所以取最小厚度作为计算厚度 = 3mm。
式中：
—许用应力（设板厚为6~16mm，GB150-1998中，材料为16MnR钢在150℃时许用应力为170MPa）
—焊接接头系数（局部检测的双面焊对接接头取值为0.85）
—钢板厚度负偏差。根据《化工设备机械基础》表9-10，取 =0.6
—腐蚀裕量， ，材料腐蚀速率为0.05~0.1mm/a，双面腐蚀取 = 2
—厚度附加量， mm
设计厚度 =3+2= 5mm