發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)的幾何尺寸及受力分析

 隨著抗生需求量增加，單臺(tái)發(fā)酵罐容積增大已成為工業(yè)發(fā)展的趨勢。一般來說，發(fā)酵罐的幾何形狀和幾何尺寸由發(fā)酵工藝條件確定，其壁厚由受力狀況經(jīng)強(qiáng)度和剛度計(jì)算確定。對(duì)于微生物為菌的發(fā)酵罐，罐體高度 H 與罐體直徑D的商宜為 2~2.5；對(duì)于微生物為放線的發(fā)酵罐，罐體高度H 與罐體直徑D的商宜為1.8~2.2。

   根據(jù)罐殼內(nèi)實(shí)際承受的飽和水蒸氣壓力和高液柱壓力之和確定工作壓力；工作溫度范圍確定工作溫度；以此確定設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、罐體幾何尺寸；根據(jù)內(nèi)壓圓筒橢圓封頭強(qiáng)度計(jì)算公式初定圓筒和上下封頭的壁厚。如果發(fā)酵罐幾何尺寸較大，還需從剛度、加工成型等方面考慮其壁厚的增加量。罐體上封頭和機(jī)架交接圓處作用著重力和轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，致使在上封頭的交接圓處產(chǎn)生局部應(yīng)力。

發(fā)酵設(shè)備主要為發(fā)酵罐和種子罐，它們各自都附有原料(培養(yǎng)基)調(diào)制，蒸煮，滅菌和冷卻設(shè)備，通氣調(diào)節(jié)和設(shè)備，以及攪拌器等。

　　發(fā)酵罐：承擔(dān)產(chǎn)物的生產(chǎn)任務(wù)。對(duì)于某些工藝來說，發(fā)酵罐是個(gè)密閉容器，同時(shí)附帶精密控制系統(tǒng)；而對(duì)于另一些簡單的工藝來說，發(fā)酵罐只是個(gè)開口容器，有時(shí)甚至簡單到只要有一個(gè)開口的坑。

　　種子罐：以確保發(fā)酵罐培養(yǎng)所必需的菌體量為目的。

　　典型發(fā)酵設(shè)備：種子制備設(shè)備、主發(fā)酵設(shè)備、輔助設(shè)備(無菌空氣和培養(yǎng)基的制備)、發(fā)酵液預(yù)處理設(shè)備、粗產(chǎn)品的提取設(shè)備、產(chǎn)品精制與干燥設(shè)備、流出物回收，利用和處理設(shè)備。

罐體：內(nèi)表面鏡面拋光處理，粗糙度Ra≤0.4μm。 上蓋：為兩扇可開式活動(dòng)蓋，便于清洗，內(nèi)外表面鏡面拋光處理(粗糙度Ra≤0.4μm)。 內(nèi)罐底結(jié)構(gòu)：經(jīng)旋壓加工成R角，與內(nèi)罐體焊接、拋光后無死角，并向出料口方向呈5°傾斜，便于放凈物料無滯留。 夾套形式：全夾套，用于加入導(dǎo)熱油或水，使工作時(shí)達(dá)到升溫和降溫的目的。 保溫材料：采用填充珍珠棉、巖棉或聚氨酯澆注發(fā)泡，保持與外界的溫差，達(dá)到隔熱保溫效果。 外殼體表面處理方式：鏡面拋光或2B原色亞光或2B磨砂面亞光處理。攪拌裝置：頂部中心攪拌，減速機(jī)輸出軸與攪拌槳軸采用活套連接，方便拆裝與清洗。攪拌轉(zhuǎn)速：15～120r/min(定速)；攪拌槳形式：框式、錨式、槳葉式、渦輪式等(按工藝要求)。 設(shè)備配置：電氣控制箱、溫度儀、料液進(jìn)出口、介質(zhì)進(jìn)出口(進(jìn)、排油)、放空口(溢油孔)等。 材質(zhì)：內(nèi)罐體SUS304或SUS316L；夾套為Q235－B或SUS304；外保護(hù)殼體為SUS304。各進(jìn)出管口工藝開孔與內(nèi)罐體焊接處均采用翻邊工藝圓弧過渡，光滑易清洗無死角，外表美觀。

使用范圍：                                        

常用儲(chǔ)水罐、儲(chǔ)液罐、暫存罐等。          

適用于乳品、果汁飲料、 藥化工或生物工程等領(lǐng)域。

結(jié)構(gòu)特征：                                        

采用單層不銹鋼結(jié)構(gòu)。                              

材料均采用不銹鋼2B板（304,316L）。              

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人性化，可操作性強(qiáng)。      

筒體內(nèi)壁過渡段采用圓弧過渡，確保無衛(wèi)生死角。

內(nèi)外表面光潔度：2B，焊縫處理的光潔度可達(dá)：Ra≤0.5um。

罐體配置：

快開式人孔。

各種型式的CIP清洗器。

防蠅防蟲衛(wèi)生級(jí)透氣罩。

可調(diào)式三角形支腿及圓柱形支腿（選配）。

可拆卸式進(jìn)料管套件。

溫度計(jì)（根據(jù)工藝要求選配）。

爬梯（根據(jù)工藝要求選配）。

液位計(jì)及液位控制（根據(jù)工藝要求選配）。

防渦流擋板。