带搅拌装置的生物反应器+CAD图纸(2)
5.7.1搅拌轴的的材料 36
5.7.2搅拌轴的结构 36
5.7.3搅拌轴的支承方式 36
5.7.4搅拌轴的计算 36
5.7.5搅拌轴临界转速校核计算 37
5.7.6 搅拌轴的长度设计 37
5.7.7 搅拌轴结构的设计 38
5.7.8轴上键的选择与设计 38
6密封 39
6.1 填料密封 39
6.2机械密封 41
7小结 43
致谢 44
参考文献 45,
1 绪论
1.1 课题介绍
生物反应器是生物生产过程中的关键设备，它应能满足不同规模的生物反应系统的要求，为细胞的增殖、酶的催化反应和产物形成提供良好的环境条件，即不引起污染、不伤害细胞，易于改变操作条件，使之能在优化条件下进行生化生理反应；从能量消耗角度看，良好的生物反应器，应在尽量减少单位体积功率输入情况下，提供足够的混合、传质、传热速率；从操作条件看，要求弹性大，可适合生产过程中不同周期或不同类型产品生产的需要，并可考虑满足不同操作方式，如分批、加料一分批、灌注、连续操作等需要。
传统反应器一般包括悬浮培养系统反应器和固定化培养系统反应器。前者主要包括搅拌式反应器、气升式反应器；后者主要包括膜反应器、填充床反应器。生物反应器首先在发酵工业中得到应用。发酵工业中使用的生物反应器，实际上是发酵罐。
本课题设计的是带搅拌装置的生物反应器，实则为具有机械搅拌器和空气分布器的发酵罐。这类发酵罐应用最普遍，称为通用式发酵罐。所用的搅拌器一般为使罐内物料产生径向流动的优尔平叶涡轮搅拌器，它的作用为破碎上升的空气泡和混合罐内的物料。生物发酵罐由罐体、搅拌器、挡板、轴封、传动装置、冷却管（或夹套），人孔、视镜等主要部件组成。其应具有工艺先进、质量稳定、传动平稳、操作方便等特点。
1.2 课题研究的意义
生物反应器是生物工程不可或缺的重要设备，是各种生物技术诞生的摇篮。近年来，世界上许多国家都非常重视生物反应器的研制和开发。在我国，由于各级政府已制定了一系列优惠政策，对生物高技术产业给予大力支持，许多科研院所都在积极开展生物技术的研究，高新的生化技术迅速向制药，食品及遗传工程方面渗透，出现生物制药，生物环保、生物肥料、生物农药等多种新型产业，许多投资者跃跃欲试，生物工程公司如雨后春笋般的出现，带动了生物反应器的研究、生产和销售，产值直线上升。我国目前的生物反应系统设备已远远落后于国外，不能满足市场需求，急需研究高精度、高稳定性、高性能的生物反应器来满足多种生物行业的需要，这对我国、我省生物技术的发展具有十分深远的战略意义、市场前景十分广阔。
生物发酵罐广泛用于食品、乳品、佐料、酿造、饮料、化工、制药等行业。我所设计的带搅拌装置的生物反应器，它在不破坏环境的同时，为生物体代谢提供一个优化的物理及化学环境，使生物体能更好更快地生长，得到更多需要的生物量或代谢产物。
1.3 国内外研究进展及发展趋势
1.3.1 国内发展
1.3.2 国外发展
2 生物反应器结构设计计算
反应釜的机械设计是在工艺设计之后进行的，设计依据是工艺提出的要求和条件。设计工艺条件一般包括反应釜的全容积、最大工作压力、工作温度、介质腐蚀性、搅拌形式、转速和功率、工艺接管尺寸方位等,而这些条件都是由用户提供的。反应釜设备主要用于医药，化工，食品，轻工等行业中的水解，中和，结晶，蒸馏，蒸发，储存等生产环节。该反应釜主要由筒体、封头、搅拌轴、搅拌器、电动机、减速机、联轴器、轴承组件、填料箱、机架等部件组成。
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