忽而白首
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根据经验公式q2=P×860×4.187.
式中：P---电机功率(在前面搅拌器设计中已计算)，P=6kw。 q2=6×860×4.187=5160×4.187KJ/hr ? 汽化热q3=G/(I2-I1)。
式中： G/ ：工作状态下通入发酵罐的空气质量流量(kg绝对干气/hr)。 I1：发酵罐空气进口热焓(KJ/kg). I2：发酵罐空气出口热焓(KJ/kg). a.空气比容计算
进罐空气状态：t7=32℃，X7=0.00492kg水/kg干空气，P7=1.5atm。 VH/=(0.772+1.244×X7)×T7×P0/（T0×P7） =(0.772+1.244×0.00492)×305×1/（273×1.5） =0.5796m3 /kg干空气.
通风比为0.25～1vvm。取最小通风比时，q3值最小，从而得到q总值最大， 可以满足其它通风比。因此取通风比为0.25vvm。 b.干空气流量计算
G/=5×65%×0.25/0.5792 =1.403kg/min =84.12kg/hr. 出罐空气状态：
t8=32℃，P8=1.5atm，Ps8=0.043atm，Φ8=100%。 所以出罐空气相对湿度X8： X8=0.622Φ8×Ps8/(P8-Φ8×Ps8) =0.622×1×0.043/(1.5-0.043×1) =0.01836kg水/kg干空气. c.热焓计算 I=(1.01+1.88H)t+2490H. 式中：t：空气温度(℃)
H：空气湿含量(kg水/kg干空气) ，H=X 进罐空气热焓， I1=(1.01+1.88X7)t7+2490X7
=(1.01+1.88×0.00492)×32+2490×0.00492 =44.87KJ/kg干空气。
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出罐空气热焓， I2=(1.01+1.88X8)t8+2490X8
=(1.01+1.88×0.0184)×32+2490×0.01836 =79.14kJ/kg干空气.
q3=G/(I2-I1)=84.12×(79.14-44.87)=2882.79(kJ/hr)。 ? 辐射热q4计算 根据经验q4=10%(q1+q2-q3)
=10%×(13000×4.187+5160×4.187-2882.79)
=7315.31KJ/hr
? 热负荷q总计算 q总=q1+q2-q3-q4
=13000×4.187+5160×4.187-23062.34-7315.31 =45658.27kJ/hr
? 传热面积F3计算
冷却水用河水，进口温度20℃，出口温度为27℃，
冷却水用量W=q总/C水Δt=45658.27/[4.187×(27-20)]=1.56t/hr。 发酵液：32℃→32℃ 冷却水：20℃→27℃
Δt1=32-20=12℃，Δt2=32-27=5℃。
Δtm4=(Δt1-Δt2)/ln(Δt1/Δt2)=(12-5)/ln(12/5)=8.0℃
传热系数取500×4.187kJ/m2hr。 传热面积F3=q总/(KΔtm4)
=45658.27/(500×4.187×8.0) =2.72m2
? 冷却面积的计算：
根据计算和资料介绍，当罐的容积V≤5m3，用夹套冷却，可满足生产要求，如容积大于5m3，则随着比表面积的减小，而无法满足生产要求。另外，采用夹套冷却虽然传热效果不甚好，但可保证罐内光洁、易清理，不易染菌，在实际生产中仍为大家乐于采用。现设计-用夹套冷却。 a 发酵产生的总热量：q总==45658.27kJ/hr b夹套传热系数：
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K=4.187×(150～250)KJ/(m2.hr.℃) 现取k=4.187×250 KJ/(m2.hr.℃) c平均温差：
发酵温度：32℃，水初温在20～23℃之间，取水初温：20℃，水终温：27℃。
Δt1=32-20=12℃，Δt2=32-27=5℃
Δtm5=(Δt1-Δt2)/ln(Δt1/Δt2)=(12-5)/ln(12/5)=8.0℃ d换热面积F5：
F4=Q总/(KΔtm5)
=45658.27/(250×4.187×8.0) =5.45m3
e计算夹套冷却面积：
按静止液体高度确定夹套高度。 静止液体浸没筒体高度：
H0=(V醪-V封)/S罐
=(5×65%-0.321)/(1.32×π/4) =2.21(m)
装液高度HL=H封+H0
=2.21+0.325+0.025 =2.56m =2560mm
夹套可能实现的冷却面积为封头表面积S封与圆筒被液体浸没的筒体外表面积 S筒之和。
S夹=S筒+S封=πDH0+S封=3.14×1.3×2.21+1.93=10.95(m2)
传热需要的面积F4=5.45m2，该设计夹套能提供的冷却面积为S夹=10.95m2。 S夹>F4，可满足工艺需求。
⑦材料选择：考虑到不锈钢表面比A3钢光洁，对生产有利，故采用不锈钢 ⑧壁厚计算：
对于夹套的容器，应按外压容器计算壁厚。考虑到冷却水压力与容器内的压力有不同时存在的情况，取水压作为容器外压。
确定外压容器壁厚的方法有三种：计算法，图算法和查表法。其中查表法得出的
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值，比计算法和图算法求出的两值大。 i用计算法求夹套内罐的壁厚。 S=D [mPL/(2.6ED)]0.4+C
式中：D——设备的公称直径，D=130cm。
m——外压容器的稳定系数，与设备的起始椭圆度有关，在我国，m=3。 P——设计压力与水压有关，P=0.4MPa。 E——金属材料的弹性模量，不锈钢取2×105。 C——壁厚附加量，C=C1+C2+C3=0.08+0.1+0=0.18。 L——筒体长度， L=400cm。
将数值代入公式S=130×[3×0.4×400/(2.6×2×105×100)]0.4+0.18=1.44cm 根据经验，取S=8mm就已足够。 ii封头的厚度： 取封头厚度为10mm。 iii夹套壁厚：
根据经验：当D内在700-1800mm时，D套=D内+100 所以，D套=D内+100=1300+100=1400mm
查《发酵工厂设计概论》（吴思方主编）附表13。 确定外套壁厚d套=10mm，夹套内有导流板。 ⑨接管设计： i排料管计算
发酵罐装液量为5×65%=3.25m3。设20min之内排空，则发酵液体积流量：
Q=3.25/1300=0.0025 m3/s
发酵醪液流速取V=1m/s，排料管截面积为F物：
F物=Q/V=0.0025/1=0.0025m2 F物=πd2/4
管径 d=[F物/(π/4)]1/2=(0.0025/0.785)1/2=56.4mm ii按通风管计算：
压缩空气0.4MPa，支管气体流速为20～25m/s，现通风比0.25～1.0vvm，空压机进口空气温度t=35℃，压强P=0.1MPa。发酵罐入口无菌空气温度t=32℃，P/=0.4MPa。风量Q取大值， Q=26×1.44=37.44m3/min=0.624m3/s。
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利用气态方程式计算工作状态下的风量Qf：
Qf=Q×(P/P/)×(T//T)
=0.624×(0.1/0.4)×[(273+32)/(273+35)] =0.154m3/s
取风速V=25m/s，则风管截面积Ff为：
Ff= Qf/V=0.154/25=0.0062m2 Ff=(π/4)d2
d气=[4×Ff/π]1/2=(4×0.00434/3.14)1/2=0.088(m)
取通风管与排料管管径相同，以两者中较大的为基准。 经查表取Φ88×4的无缝钢管。 ⑩发酵罐的支座选型 采用裙式发酵罐支座。
发酵罐内径D内=1.3m，设计支座为Φ1300×14mm 材料：不锈钢 4.2.2.2种子罐 ①种子罐的选型
种子罐选型同发酵罐，仍采用机械搅拌通风发酵罐。 ②种子罐容积和数量的确定 接种量为5%
V种2=V总×5%=5×5%=0.25m3
种子罐生产周期为8小时，发酵罐周期为16小时，所以一只种子罐可以匹配两只发酵罐，因此需0.25m3种子罐一只。 ③主要尺寸确定 高径比H：D=2：1
V种2=(2π/24)D3+0.785D2×2D=250 D=0.515m，取D=1.03mm。 圆整到推荐值：D=0.5m , H=1
查表得：封头曲面高度125mm ，直边高度50mm，内表面积0.349m2，封头容积0.0262m3
罐体总高1+2*0.05=1.10m
单个罐头容积 V’封=πD3 /24+0.785D2*0.05=0.026m3
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