0
60 d
L A
，取320m每组换热管长度L0=L/4=80mm
每圈U 型弯管曲度 100mm，两端弯管总长度 l1=πD=314mm
可竖式直蛇管的高度，设为静液面高度，下端深入封底 200mm。则 蛇 管 总 高 H=6380+200=6580mm ， 直 管 部 分 高 度 h=6580-200=6380mm
每圈换热管长度l=2h+l1=2×6380+314=13074mm 每组换热管圈数n=L/l=80000÷13074=6（圈）
管间距τ1=1.5d=0.09m，靠近筒体的换热管距离管壁 τ2=0.15m 经核算，换热管与搅拌桨的距离在允许范围之内（不小于200mm）
2.5 密封装置的选型设计
2.5.1 轴封装置的选择
根据搅拌轴直径d=130mm，选用的 202 型标准机械封头标准如下：
表 6 202 标准机械封头参数 mm d D D1 D2 D3 h1 h2 h3 H n-Φ M 130 485 445 403 280 5 26 100 160 12-23 20
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2.5.2 管法兰的选择
法兰的材料选用 16MnR。查 GB/T9113.3-2000 选用的法兰参数如下表：
表 7 管法兰参数 mm 公称直径 DN 100 钢管外径 A1 108
法兰外径 D 210 法兰内径 B1 110 螺孔中新绵直径 K 170 波口宽度 b 0
螺孔直径 L 18 法兰厚度 C 18 螺孔数量 n 4 法兰质量 kg 3.41
螺纹 Tb M16
设计结果
项目 参数及结果 备注
罐体
公称体积/m³ 70 设计条件
全体积/m³ 73.56 计算
罐体内径/mm 3200 计算
筒体高度/mm 8000 计算
H/D 2.5 设计条件
筒体壁厚/mm 10 计算
封头壁厚/mm 14mm 计算
焊接方式 双面焊接 选用
材料 16MnR 设计条件
人孔规格/mm Φ 400 选用
冷却蛇管 盘管直径/mm Φ 60×3.0 由工艺参数确定
传热面积/㎡ 60 设计要求
搅拌装置
搅拌转速/r·min-1 130 设计要求
轴径/mm 130 计算
中间轴承数 1 由工艺参数确定
搅拌器类型 6-6-6 弯叶圆盘 设计要求
搅拌器直径/mm 1000 计算
搅拌器层数 3 计算
电动机
型号 YB2-315M-4 由工艺参数确定
功率/kW 132 查表
转速 597 查表
减速器
三角皮带型号和根数 E×6 根 计算
小皮带轮直径/mm Φ 500 计算
大皮带轮直径/mm Φ 2360 计算
进气和排料管规格/mm Φ 108×4.0mm 由工艺参数确定
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设计小结
通过对发酵罐设备结构和部件的设计，从书本抽象概念到具体实物的设计，对我们的思 维和分析设计能力都有了很大的锻炼。作为一名工科学生，不仅仅要掌握理论知识，最主要 的是要用于动手实践能力。对本次设计的完成，让我们最直接的运用理论知识来解决实际问 题的能力，达到了学以致用。对发酵罐的每一部分都有了直观具体的了解，也为我们以后的 毕业设计打下基础。整个课程设计阶段，从前期准备，资料的搜集，到最后定稿打印，都是 经过我们独立完成。由于时间紧迫，但是很具有挑战性，我们都很感兴趣的在同学和老师帮 助下完成了。通过本次设计，我们养成了科学严谨的研究态度，同时也提高了专业技能。
参考资料
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[4] 丁伯民.化工容器.北京：化学工业出版社，2002.12 [5] 秦叔经，叶文邦.换热器. 化学工业出版社，2002.12
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[11] 《普通和窄 V 带轮（基准宽度制）》（GB/T10412-2002）
[12] 《榫槽面整体钢制管法兰》（GB/T9113.3-2000）
[13] 《无缝钢管尺寸、外形、质量及允许偏差》（GB/T17395-2008）
[14] 《凸缘联轴器》（GB/T5843-2003）
[15] 《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》（JB4726-2000）
[16] 《钢制压力容器用封头》（JB/T4746-2002）