第六章設(shè)備的設(shè)計與選型一、概述二、專業(yè)設(shè)備的設(shè)計與選型三、通用設(shè)備的設(shè)計與選型四、非標準設(shè)備的設(shè)計第一節(jié)概述

一、設(shè)備設(shè)計與選型的任務(wù)我們通常把發(fā)酵工廠所涉及的設(shè)備分為專業(yè)設(shè)備，通用設(shè)備和非標準設(shè)備。專業(yè)設(shè)備系指發(fā)酵罐，糖化鍋等專業(yè)性較強，僅為發(fā)酵工廠所使用的設(shè)備；泵，風(fēng)機等各行各業(yè)都可以使用的設(shè)備稱為通用設(shè)備；非標準設(shè)備是指生產(chǎn)車間的貯藏罐，池子等設(shè)施。二、設(shè)備設(shè)計與選型的原則從設(shè)備的設(shè)計選型情況，可以反映出所設(shè)計工廠的先進性和生產(chǎn)的可靠性。因此在設(shè)備的工藝設(shè)計和選型時應(yīng)考慮如下原則：(1)保證工藝過程實施的安全可靠；(2)經(jīng)濟上合理，技術(shù)上先進；(3)投資省，耗材料少，加工方便，采購容易；(4)運行費用低，水電汽消耗少；

(5)操作清洗方便，耐用易維修，備品配件供應(yīng)可靠，減輕工人勞動強度，實施機械化和自動化方便；

(6)結(jié)構(gòu)緊湊，盡量采用經(jīng)過實踐考驗證明確實性優(yōu)良的設(shè)備；

(7)考慮生產(chǎn)波動與設(shè)備平衡，留有一定富裕量；

(8)考慮設(shè)備故障及檢修的備用。

第二節(jié)專業(yè)設(shè)備的設(shè)計與選型一、專業(yè)設(shè)備設(shè)計與選型的依據(jù)（1）由工藝計算確定的成品量，物料量，耗汽量，耗水量，耗風(fēng)量，耗冷量等。（2）工藝操作的最適外部條件（溫度，壓力，真空度）（3）設(shè)備的構(gòu)造類型和性能二、專業(yè)設(shè)備設(shè)計與選型的程序和內(nèi)容

(1)設(shè)備所負擔(dān)的工藝操作任務(wù)和工作性質(zhì)，工作參數(shù)的確定（2）設(shè)備選型及該型號設(shè)備的性能，特點評價（3）設(shè)備生產(chǎn)能力的確定（4）設(shè)備數(shù)量計算（5）設(shè)備主要尺寸的確定（6）設(shè)備化工過程的計算（7）設(shè)備的傳動攪拌和動力消耗計算（8）設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計（9）支撐方式的計算選型（10）壁厚的計算選擇（11）材質(zhì)的選擇和用量計算（12）其他特殊問題的考慮三、專業(yè)設(shè)備設(shè)計與選型的特點發(fā)酵專業(yè)涉及多種發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)，由于不同產(chǎn)品在具體生產(chǎn)過程中要求不一樣，所以在設(shè)計計算和選型過程中就會有很大差異。應(yīng)當(dāng)在對各種發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)全過程充分認識了解的基礎(chǔ)上著手進行設(shè)計。1)間歇操作設(shè)備生產(chǎn)能力數(shù)量和容積的設(shè)計計算

1.1間歇操作設(shè)備生產(chǎn)能力的確定

1.2間歇操作所需設(shè)備數(shù)量的確定

1.3設(shè)備容積的計算

1.4設(shè)備主要尺寸的計算2)連續(xù)操作設(shè)備生產(chǎn)能力，數(shù)量和容積的設(shè)計計算2.1生產(chǎn)能力的確定2.2設(shè)備容積的計算2.3設(shè)備數(shù)量的計算2.4設(shè)備主要尺寸計算

第三節(jié)節(jié)通通用設(shè)設(shè)備的的設(shè)計計與選選型屬于通通用設(shè)設(shè)備的的內(nèi)容容很多多，本本節(jié)主主要介介紹液液體輸輸送設(shè)設(shè)備，，氣體體輸送送設(shè)備備及固固體輸輸送設(shè)設(shè)備的的計算算選型型。一、液液體輸輸送設(shè)設(shè)備選選型液體輸輸送設(shè)設(shè)備，，主要要是各各種類類型的的泵，，當(dāng)然然還有有如壓壓力罐罐輸送送等設(shè)設(shè)備，，但以以下討討論泵泵類1.1泵泵的分分類和和特點點發(fā)酵工工業(yè)使使用最最廣泛泛的是是離心心泵，，因為為它體體積小小，效效率高高，運運行可可靠，，控制制方便便。往往復(fù)泵泵為容容積式式泵，，它的的流量量與壓壓頭無無關(guān)，，調(diào)節(jié)節(jié)往復(fù)復(fù)泵的的流量量，可可采用用改變變往復(fù)復(fù)泵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，，改變變沖程程大小小或采采用支支路調(diào)調(diào)節(jié)的的方法法來實實現(xiàn)。。1.2泵泵的選選擇1.2.1泵的的選擇擇原則則1)流流量量：設(shè)設(shè)計發(fā)發(fā)酵工工廠的的裝置置時，，總要要留有一定定富裕裕能力力a)裝置置的富余能能力及裝置置內(nèi)各設(shè)備備能力的協(xié)調(diào)平衡b)工藝藝過程影響響流量變化化的范圍2)揚程3)裝置的有效汽蝕蝕余量4)液面1.2.2泵的選擇方法及步驟驟1)列出基本數(shù)數(shù)據(jù)介質(zhì)的物理理性質(zhì)、介介質(zhì)中所含含固體顆粒粒直徑和含含量、介質(zhì)中中氣體含量量、操作條條件、泵所所在的位置置情況2)確定流流量及揚程程流量、揚程程、選擇泵泵型、泵的的性能核算算、確定泵泵的幾何安安裝高度、、泵的軸功功率、泵的的材料與軸軸封、確定定冷卻水的的耗量、選選定電動機機、確定泵泵的備用率率和臺數(shù)、、泵的串聯(lián)聯(lián)與并聯(lián)、、填寫泵的的規(guī)格表并并作為依據(jù)據(jù)二、氣體輸輸送設(shè)備選選型氣體輸送設(shè)設(shè)備與液體體輸送設(shè)備備有許多相相似之處。。但是氣體體具有可壓壓縮性，因因此在氣體體輸送過程程中，當(dāng)氣氣體的壓強強發(fā)生變化化時，其體體積和溫度度也將隨之之發(fā)生變化化，因此氣氣體的輸送送涉及到熱熱力學(xué)性質(zhì)質(zhì)。2.1氣氣體輸輸送設(shè)備備的類型型和特點點2.1.1氣體體輸送設(shè)設(shè)備的類類型一般中小小流量廣廣泛采用用活塞式式，大流流量則采采用離心心式輸送送設(shè)備2.1.2氣體輸送送設(shè)備的的特點發(fā)酵工業(yè)業(yè)常用的的氣體輸輸送設(shè)備備為低壓壓空氣壓壓縮機，，送風(fēng)機機和真空空泵。高高壓氣體體壓縮機機使用較較少，僅僅在CO2和H2的回收方方面使用用下面簡述述常用氣氣體輸送送設(shè)備的的特點1)空氣壓縮縮機①渦渦輪式空空壓機②②往往復(fù)式空空壓機2)旋轉(zhuǎn)壓縮縮機3)送風(fēng)機①離心心式送風(fēng)風(fēng)機②②軸軸流式送送風(fēng)機4)真空泵現(xiàn)將發(fā)酵酵工業(yè)生生產(chǎn)中常常用的各各種型式式的真空空泵介紹紹如下:4.1往往復(fù)式式真空泵泵4.2水水環(huán)式式真空泵泵4.3蒸蒸汽噴噴射泵4.4水水噴射射真空泵泵三、固體體輸送設(shè)設(shè)備選型型在發(fā)酵工工廠生產(chǎn)產(chǎn)過程中中，會遇遇到固體體原料，中間間產(chǎn)品和和最終產(chǎn)產(chǎn)品的輸輸送問題題。眾所所周知，固固體物料料的輸送送比流體體輸送困困難得多多。常用的固固體輸送送設(shè)備分分類如下下：機械輸送送設(shè)備:1)帶式式輸送機機;2)斗士士提升機機;3)螺旋旋輸送機機，埋刮刮板輸送送機等;流體輸送送設(shè)備:1)氣氣流輸送送設(shè)備;2)液液體輸送送設(shè)備(一)機機械輸輸送設(shè)備備1、帶式式輸送機機帶式輸送送機的特特點帶帶式輸送送機又稱稱皮帶運運輸機，，是各行行業(yè)通用用的運輸輸設(shè)備，，主要用用于水平平移送物物料或有有一定傾傾角的移移動物料料。2、螺旋旋輸送機機螺旋輸送送機又稱稱攪龍，，在發(fā)酵酵工廠常常用以輸輸送潮濕濕的或松松散的物物料。由由于它密密封性好好，故常常用于粉粉塵大的的物料或或同時用用以輸送送和混料料等場合合。帶式輸送送機螺旋輸送送機3、斗式式提升機機斗式提升升機常用用于將物物料垂直直提升到到一定高度，以以便使物物料借重重力自流流加工。。目前我我國生產(chǎn)的斗斗式提升升機的型型式有D型，HL型，，PL型型。3、斗式式提升機機（二)氣氣流輸輸送氣流輸送送比機械械輸送相相同物料料所消耗耗的能量量要大得得多，但但是由于于它有很很多優(yōu)點點，故在在發(fā)酵工工業(yè)輸送送固體物物料時仍仍有許多多廠家使使用。氣流輸送送的主要要優(yōu)點1)采采用負壓壓進料，，可實現(xiàn)現(xiàn)風(fēng)選，，去除鐵塊，沙石等重雜雜質(zhì)；2)輸輸送系統(tǒng)統(tǒng)封閉，，防止物物料損失失，改善善勞動環(huán)境；；3)能能較好地地實現(xiàn)均均勻定量量輸送，，方便操操作；4)設(shè)備投投資費用較少少；5)設(shè)備布布置簡捷、方方便。四、通用設(shè)備備選型注意事事項1、液體輸送送設(shè)備關(guān)于泵的選型型，前面已有有詳細敘述，，在此針對發(fā)酵工廠廠的特殊性，，提出幾點要要注意的問題。1.1泵的的選型，首先先應(yīng)根據(jù)輸送送物料的特性性和輸送要求考考慮，然后再再根據(jù)輸送流流量，總揚程，并考慮泵泵的效率，選選擇具體型號號。1.2對于于間歇操作的的泵選擇時，，注意在滿足足壓頭，耐腐腐蝕，防爆等等方面要求的的前提下，可可能把生產(chǎn)能能力選得大些些，盡可能快快地將物料輸輸送完，盡快快騰出設(shè)備，，節(jié)約人力。。1.3對于于連續(xù)操作的的泵，在考慮慮輸送物料特特性，壓頭，，安全等方面面要求的同時時，則應(yīng)選擇擇流量略高于于工藝要求的的泵，以便留留有調(diào)節(jié)余地地，保證生產(chǎn)產(chǎn)均衡進行。。2、氣體輸送送設(shè)備選型注注意事項發(fā)酵工廠用于于深層發(fā)酵的的，如機械攪攪拌罐和各種種新型生化反反應(yīng)器等的送送風(fēng)設(shè)備，主主要是往復(fù)式式空壓機，渦渦輪壓縮機。。用于酵母培培養(yǎng)和麥汁生生產(chǎn)的設(shè)備主主要是羅茨式式和高壓鼓風(fēng)風(fēng)機；用于固固體厚層通風(fēng)風(fēng)培養(yǎng)，氣流流輸送，氣流流干燥，氣體體輸送的則是是離心通風(fēng)機機。車間風(fēng)換換氣，一般使使用軸流式風(fēng)風(fēng)機。連續(xù)操操作的多有備備用設(shè)備。3、固體輸送送設(shè)備選型注注意事項3.1如無特特殊需要，應(yīng)應(yīng)盡量選用機機械提升設(shè)備備3.2皮帶帶輸送機，螺螺旋輸送機，，以水平輸送送為主，也可以有有些升揚，但但傾角不應(yīng)大大于20度，，否則效率大大大下降，甚至至造成失誤。。3、固體輸送送設(shè)備選型注注意事項3.1如無特特殊需要，應(yīng)應(yīng)盡量選用機機械提升設(shè)備備3.2皮皮帶輸輸送機機，螺螺旋輸輸送機機，