内压容器设计基础.ppt

生物工程 生物工程设备 目 录 第一章 绪论··················································· 3 第二章 内压容器设计基础····························· 6 第三章 物料输送设备···································· 77 第四章 物料处理与培养基制备设备·············· 110 第五章 空气净化除菌设备····························· 182 第六章 生物反应设备····································· 256 第七章 过滤、离心与膜分离设备··················· 384 第八章 萃取分离与离子交换设备·················· 418 第九章 蒸发与结晶设备································ 441 第十章 干燥设备············································ 第一章 绪 论 1.1 研究对象 生物产品生产过程中所用的工艺主体设备和辅 助设备。 工艺主体设备－静止，如生物反应器、培养基制备 设备、空气除菌设备 、分离、 提取、 过滤 等设备。 辅助设备－运转，如输送设备(泵、提升机等) 、 粉碎设备、灌装设备等。 第一章 绪 论 1.2 课程性质与任务 《生物工程设备》是生物工程专业的必修专业课。 工艺主体设备多为非标准设备，要求掌握其作用原理、结构特点、设计方法。 辅助设备多为标准设备（定型），要求掌握性能特点和选用方法。 第一章 绪 论 1.3 教材与参考书 教材： 《生物工程设备》梁世中主编，中国轻工业出版社. 参考书： 《发酵设备》 高孔荣主编，中国轻工业出版社. 《化工轻工设备机械基础》成都科技大学等校主编 ， 成都科技大学出版社. 《化工容器及设备》 化学工业出版社. 《发酵工程与设备》 华南工学院等院校主编， 中国轻工业出版社. 相关工艺和设备设计手册、专业期刊。 第二章 内压容器设计基础 2.1 概述 设备都有一个外部壳体，称为容器。由几种不同几何形状的壳体组成一个密闭体。 一. 容器组成(见右图) 1. 筒体：一般为圆柱形. 2. 封头：常用的有椭圆形、半球形、锥形等，密闭作用通常与筒体焊接. 3. 支座：支撑固定作用，主要型式： 第二章 内压容器设计基础 4. 接口管 管道接口：主物料管道、辅助物料管道(空气、水、蒸汽)。 仪表接口：温度计、压力表、安全阀、液位计、溶氧、pH值等。 5. 人孔(手孔)：为了便于清洗和维修,一般安装在容器(设备)顶部。 竖式安装的大型容器(设备)还应在筒体底部安装人孔.多为椭圆形（Φ400-450×300）或圆形。 第二章 内压容器设计基础 6. 视镜 用于观察容器内的情况。一般是对称（两个）安装在容器（设备）顶部或体的中部。 二. 容器分类 1. 按压力承受方式分： 外压容器：容器内部的工作压力小于外界压力(主要承受外压)。如具有夹套加热的容器(设备)、在真空条件下操作的容器(设备)。 内压容器：容器内部的工作压力大于外界压力(主要承受内压)。这类容器(设备)在工业上较普遍应用。如发酵罐等。 第二章 内压容器设计基础 2. 按承受压力大小分： 常压容器 一般指承受介质内压为0.1MPa(lkgf/cm2)以下的容器； 低压容器：容器内压在0.1-1.6MPa范围内； 中压容器，容器内压在1.6-10MPa范围内； 高压容器，容器内压在10-100MPa范围内； 超高压容器：容器内压100MPa以上。 第二章 内压容器设计基础 3. 按设计方法不同（器壁厚度）来分： 薄壁容器：容器外径Do内径Di之比不