第五章设备的设计与选型.pptVIP

第五章　设备的设计与选型 第一节 概述 第二节 专业设备的设计与选型 第三节 通用设备的选型 第四节　非标准设备的设计 第五节　设备一览表 第一节 概述 一、设备设计与选型的任务 二、设备的设计与选型原则 一、设备设计与选型的任务 生物工程工厂设备三类 专业设备：仅发酵工厂使用，专业性较强的 设备。发酵罐、糖化锅、精馏塔等 通用设备：各行业都可用。泵和风机. 非标准设备：是指车间的计量桶、搅拌池等设施。 一、设备设计与选型的任务 任务：在工艺计算的基础上，确定车间所有工艺设备的台数、型号和主要尺寸 进行车间布置设计依据 施工图设计提供条件 非工艺设计（机械设计、土建、仪表控制）等设计项目打好基础 设备的制作和采购提供资料 二、设备的设计与选型原则 （1）保证生产过程的安全可靠。 （2）技术上先进、经济上合理。 （3）投资省，耗材少，加工方便，采购容易。 （4）运行费用低，耗水、电、汽等较少。 （5）操作方便，耐用易维修，备品配件供应可靠。 减轻工人的劳动强度, 尽量实现机械化和自动化。 （6）设备结构紧凑 （7）考虑生产波动和设备平衡，要留有一定的余量（8）考虑设备故障及检修的备用。 引进先进技术设备 酒精工业：循环粉碎、双酶法液化糖化、多效蒸馏新技术、分子筛脱水 啤酒工业：湿法粉碎、快速过滤设备、硅藻土过滤设备、膜过滤设备、灌装设备 引进优良菌株 新型生化反应器 第二节　专业设备的设计与选型 一、专业设备设计与选型的依据 二、专业设备设计与选型的程序和内容 三、计算选型实例 一、专业设备设计与选型的依据 1、工艺计算结果 成品量、物料量、汽、水、空气、冷耗量 2、工艺操作的最适外部条件 温度、压力、真空度等 3、设备的构造类型和性能 二、设备设计与选型的程序和内容（12） （1）设备所负担的工艺操作任务和工作性质、工作参数等的确定。 （2）不同型号设备的特点和性能评价。 （3）设备生产能力的确定。 （4）设备台数的确定。 （5）设备主要尺寸的确定。 （6）设备化工过程的计算。 二、发酵设备设计与选型的内容（12） 三、计算选型实例 对发酵产品要充分了解。产品之间差异大 生产特点、原料性质来源、现阶段生产水平可能达到的技术经济指标、有效生产天数、各个环节生产周期 一、间歇式发酵设备生产能力、数量和容积的设计计算 二、连续操作设备生产能力、数量和容积的设计计算 一、间歇式发酵设备生产能力、数量和容积的设计计算 1、生产能力的确定 间歇式发酵设备生产能力的表示方法，一般为t/（罐·批）或m3/（罐·批），对于味精等通风发酵设备，其生产能力由设备选型来确定。 例如：120000t/a味精厂选容积为550t的发酵罐，其生产能力为： 550×80％×22％×60％×95％ × 122％×99.8％＝67.18 [t／（罐·批）] 式中：80％——填充系数　　 22％——发酵培养基终糖浓度 60％——糖酸转化率　　 95％——提取率 122％——精制收率　 99.8％——发酵成功率（发酵染菌率0.2%） 对于啤酒生产，糖化设备的生产能力可根据生产规模的大小、日糖化次数来确定。 2、设备数量的确定 间歇式发酵设备数量的确定 一般可由下列公式求出： N＝Zτ/（mt）　或　　N＝V0·τ/（24Vαφ） 式中：N——设备的操作台数（不含备用） Z——每日加工原料和半成品的质量（t/d） τ——设备的一个操作周期（h） m ——设备操作的有效量（t） t——每日设备操作时间（h/d） V0—每日(24h）加工的原料和半成品的容量（m3） Vα——一台设备的容量（m3） φ——填充系数 从投资看，相同规模下，容量大、台数少优于容量小、台数多。而老厂改造，就要考虑原有设备利用问题。 有时出于工艺的要求以及生化反应和化学工程学的需要，还要优先考虑对生产有利的因素，而将设备投资的经济观点放到次要地位。 例如：酒精生产的拌料罐的容积不能过大，以防止原料中因酶的作用而转化出过多的糖；好气发酵设备要求有一定的高径比；啤酒大罐发酵时要求15h之内满罐等。 3、设备体积的计算 V=V0τ/（24φ） 式中：V——设备的总体积（m3） V0——24h内加工的成品或半成品的体积（m3） τ——操作周期，包括预备时间、操作和清洗等辅助操作时间（h） φ——填充系数，一般情况下，装有搅拌和冷却装置的或产生泡沫多的物料，φ＝0.6-0.8，酒精发酵罐等取φ＝0.8-0.85，气液分离器取φ＝0.7等。 4、设备主要尺寸的计算 发酵工厂的设备多为容器型设备，不同的设备，根