发酵罐是反应设备(化工生产中实现化学反应的主要设备。其作用：①使物料混合均匀;②使气体在液相中很好分散;③使固体颗粒在液相中均匀悬浮;④使不〒均匀的另一液相均匀悬浮或充分乳化;⑤强化相间的传︻质;⑥强化传热。对于均匀相反应，主要是①、⑥两点)，目前已广泛地用于制药、味精、酶制、食品行业等。它的主要组成部分包括釜体、搅拌装置、传热装置、轴封装置。还根据需要加其他的附件，如装焊人孔、手孔和各种接管(为了便于检修内件及加料、排料)，安∏装温度计、压力表、视镜、安全泄放装置(为了操作过程中有效地监视和控制物料的温度、压力)等。釜体是由简体和两个封头组成，它★的作用是为物料进行化学反应提供一定的空间。搅拌装置是由传动装置，搅拌轴和☆搅拌器组成，它的作用是参加反应的各种物料均匀混合，使物料很好地接触而加速化学反应的进行。搅拌装置可以分为非潜水型(仅驱动机和减速机及传动系统露在液体外面和潜水型(从驱动机至搅拌器全部潜入液体内)两种类型。传热装置是在釜体内部设〓置蛇管或在釜体外部设置夹套，它的作用是使控制物料温度在反应所需要范围之内。轴封装置为搅拌罐和搅拌轴间的密封，以防止反应物料的逸出和杂物的渗入。通常采用填料密封或机械密封。
1发酵罐的特点→
必须具备足够的强度、密封性、耐蚀性及稳定性。
2发酵罐的工作要求♀
作为反应釜，要求清洁卫生、反应过程能保持恒定的温度，以利于发〇酵菌很好地进行发酵。同时搅拌器使物料混合均匀、加快反应速度、缩短发酵周期、强化传热，将发酵过程中▲产生的热量及时带走，保证反应正常进行。
3发酵罐的设计依据
发酵罐的容积、最大工作压力、工作温度、工作介质及腐蚀情况、传热面积、搅拌形式、转速▼及功率、配装那●些管口等工艺要求。
4发酵罐的设计要求
设计严格按照钢制压力容器》的规定选材、设计、制造、检验、验收。同时力求经济、合理，从选材、制造各环节来省材。
5发酵罐的设计步骤
5.1物料衡算
通过工艺计算确定主要结构参＠数。
5.2热量衡算
通过热量衡算找出流程中设备的热负荷及热ξ 损失。
5.3确定结构形式及尺寸
根据工艺要求←，按物料的【容积、重量、特点、传热的型式、安装、维修要求，确定发酵罐的结构形式和外形尺寸，如简体高度、封头形状的选◤择、轴封形式选ξ 择等。
5.4选材
根据零部件的工作情况，、所处压力、温度、化学腐蚀等条件▽以及《钢制压力容器》的规定，从材料的供应状况和经济性的原则出发选材。
5.5强度计算
根据零部件结构形式、受力条件及材料的机械性能和腐蚀情况，进行强度♀计算，确定其结构尺寸。如简体、封头的壁厚及轴径ω等。在计算中严格按标准进行。
5.6选用零部件
反应〖釜用搅拌、传动、密封、传热等装置及其他零部件、大多已系列化、标准化。因此根据工艺条件及制造、安装等因素分别选用反应釜用零部件。
5.7施工图∩设计
①根据设计计算的结果，绘制施工图∩，确定制造技术要□ 求，提出各零部件重量及设备总重、材料品种、规格、用量及标准件、外购件等。②一般包括：设备总图、装配图、部件图、零件图、特殊工具图、管口及支座方位图、预焊件图等。③技术要求：提出制造、装配、检验和试车、维护、修理等技术要求，可以★标注在图纸上，也可以单独编制，单独编制时称为技术条件。
6具体的设计内容
6.1主要结构参数的确定
6.2计算设备的热负荷及热损失
6。3罐体的结构设计及强度计算
①罐体长度的计算
②罐体的容积确▃定
③简体内径与简体长度的确定
6.4简体、封头强〓度计算及厚度确定①选材②筒体壁厚计算③封头壁厚计算④水压试验
6.5开孔补强
①开孔补强的原因因为在容器的开孔部位，其强度不但会被削弱而且由于容器的结构连续性遭到破坏，壳体→与接管的变形不一致，在开孔和接管处会产生较大的附加内力，产生变形，故应在开孔部位需要适当加∞厚壳体的厚度。
②开孔的一般规定
a.壳体上的开孔应为圆形、椭圆形或长圆形。当在壳体上开椭圆形或长圆形孔时，孔的长径与短径之比应不大于2.0。
b.凸形封头上开设长圆孔时，开孔补」强应按长圆形孔长轴计算;筒体上开设长圆孔，当长轴/短轴≤2，且短轴平行于筒体轴█线时，开孔补强应按长圆形开孔短轴计算(当长轴/短轴>2时，均应按长圆形开孔长轴计算)。
⑧补强设计原则
a.等截面积补强：贴板『补强的没计原则规定，局部补强的金属截面积应大于或等于因开孔所削弱的壳壁▼截面积。这种方法在开孔补强设计方法中最早采用，偏于保守且比较繁琐，但使用历史较长，受静压条件下结果比较可靠，目前较多的设计规范所采用。
b.极限分析法补强：这种方法的基〖本出发点是壳体开孔后的屈服压力基本上等于未开孔时的屈服压力，并使开孔周围的←不连续应力和一次薄膜应力叠加后总应力小于两倍屈服极限(三倍许用应力)
这种设计方法仅允许采用整体补强结构。
④允许不另行补强的条件
a.并非容器上所有开孔都需要补强，因为在设计时，容器及接管的◣实际壁厚与强度所需要ξ 的壁厚相比，都有一定的裕量。所以，当开孔尺寸在一定范围内时，可以不另行补强。
b.0GB150对不需另行补强的最大孔径有具体的规定。在圆筒、球壳、锥壳及凸形封头(以封头中心为巾心的ぷ80mm封头内径的范♀围内)上开孔时，当满足下述要求时可允许不另行补强：①两相邻开ω孔中心的距离(对曲面间距以弧长计算)应不小于两直径之和的两倍;②当壳体名义厚度大于12mm时，接管公称直径小于或等于80mm;当壳体名↑义厚度小于或等于12mm时，接管公称直径小于或等于50mm。
6.6接管选择
①接管材料及接管法兰压力等级的确①定
②接管的伸出长度及壁↘厚的确定
③选取接管与容器壁的连接形式及接管的加固
6.7其他附属件的选择
附件选用时，应根据公称压力、尺寸，按标准选取。
6.8搅拌装置设计
①搅拌器
a.搅拌器的选Ψ 型
b.搅拌器功率计算
C.搅拌器→的强度计算
d.搅拌轴机械计算◆
②传动装置★设计
6.9传热装置设计
6.10轴封装置的设计
6.11支座设计
根据选取的类型，确定其设计内容。
(孟根其其格 内蒙古化工职↑业学院)
