反應(yīng)釜畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容 一、設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)內(nèi)容分析 由設(shè)計(jì)條件單可知，設(shè)計(jì)的反應(yīng)釜體積為1.0；攪拌軸的轉(zhuǎn)速為200,軸的功率為4kw;攪拌槳的形式為推進(jìn)式；裝置上設(shè)有5個(gè)工藝接管、2個(gè)視鏡、4個(gè)耳式支座、1個(gè)溫度計(jì)管口。反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有： （1） 釜體的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； （2） 夾套的的強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； （3） 設(shè)計(jì)釜體的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)、選擇接管、管法蘭； （4） 人孔的選型及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算； （5） 支座選型及驗(yàn)算； （6） 視鏡的選型； （7） 焊縫的結(jié)構(gòu)與尺寸設(shè)計(jì)； （8） 電機(jī)、減速器的選型； （9） 攪拌軸及框式攪拌槳的尺寸設(shè)計(jì)； （

2、10）選擇聯(lián)軸器； （11）設(shè)計(jì)機(jī)架結(jié)構(gòu)及尺寸； （12）設(shè)計(jì)底蓋結(jié)構(gòu)及尺寸； （13）選擇軸封形式； （14）繪總裝配圖及攪拌軸零件圖等。 第一章 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì) 1.1 釜體 、的確定 1.1.1 釜體的確定 將釜體視為筒體，取L/D=1.1 由V=(π/4)，L=1.1 則 ，，圓整 由314頁(yè)表16-1查得釜體的 1.1.2釜體PN的確定 由設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)知釜體的設(shè)計(jì)壓力＝0.2 1.2 釜體筒體壁厚的設(shè)計(jì) 1.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)壓力p1：p1＝0.2MPa； 液柱靜壓力 p1H=10^(-6)1.01

3、0^3101.1=0.011MPa 計(jì)算壓力p1c： p1c=p1+p1H=0.2+0.011=0.211MPa； 設(shè)計(jì)溫度t1： <100℃ ； 焊縫系數(shù)： ＝0.85 許用應(yīng)力：根據(jù)材料Q235-B、設(shè)計(jì)溫度<100℃，由參考文獻(xiàn)知＝113； 鋼板負(fù)偏差：＝0.6（GB6654-96）； 腐蝕裕量：＝3.0。 1.2.2 筒體壁厚的設(shè)計(jì) 由公式 得： +0.6+3.0=4.7mm 圓整 剛度校核：碳素鋼的 考慮筒體的加工壁厚不小于5mm，故筒體的壁厚取 1.3 釜體封頭的設(shè)計(jì) 1.3.1 封頭的選型 釜體的下封頭選標(biāo)準(zhǔn)橢球

4、型，代號(hào)EHA、標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746—2002。 1.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)壓力p1：p1＝0.2MPa； 液柱靜壓力 p1H=10^(-6)1.010^3101.1=0.011MPa 計(jì)算壓力p1c： p1c=p1+p1H=0.2+0.011=0.211MPa； 設(shè)計(jì)溫度t1： <100℃ ； 焊縫系數(shù)： ＝0.85 許用應(yīng)力：根據(jù)材料Q235-B、設(shè)計(jì)溫度<100℃，由參考文獻(xiàn)知＝113； 鋼板負(fù)偏差：＝0.6（GB6654-96）； 腐蝕裕量：＝3.0。 1.3.3 封頭的壁厚的設(shè)計(jì) 由公式得 = 4.7 圓整得 1.3.

5、4封頭的直邊尺寸、體積及重量的確定 根據(jù)，由參考文獻(xiàn)附表4-2知： 直邊高度h2： 25 容 積V： 0.1505 曲邊高度h1： 250 內(nèi)表面積A： 1.1625 質(zhì) 量m: 53.78kg 1.4 筒體長(zhǎng)度1的設(shè)計(jì) 1.4.1筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì) 筒體高度H1=（V-V封)/V1m=(1-0.1505)/0.785=1.082m 圓整H1至1100mm 1.4.2釜體長(zhǎng)徑比的復(fù)核 L /Di=H1/Di =1100 / 1000 = 1.1 在1~1.3的范圍內(nèi)，故所求長(zhǎng)徑比滿足要求。 1.5 外壓筒體壁厚

6、的設(shè)計(jì) 1.5.1設(shè)計(jì)外壓的確定 由設(shè)計(jì)條任務(wù)書(shū)可知，夾套內(nèi)介質(zhì)的壓力為0.3MPa，取設(shè)計(jì)外壓=0.3。 1.5.2 圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚 設(shè)筒體的壁厚＝8，則： ==8-3.8 = 4.2， =1016，。 在參考文獻(xiàn)圖4-5中的坐標(biāo)上找到1.012的值，由該點(diǎn)做水平線與對(duì)應(yīng)的線相交，沿此點(diǎn)再做豎直線與橫坐標(biāo)相交，交點(diǎn)的對(duì)應(yīng)值為：≈0.OOO4。 再由參考文獻(xiàn)圖4-6中選取，在水平坐標(biāo)中找到=2.810-4點(diǎn)，由該點(diǎn)做豎直線與對(duì)應(yīng)的材料溫度線相交，沿此點(diǎn)再做水平線與右方的縱坐標(biāo)相交，得到系數(shù)的值為：≈155MPa、=2.00105。

7、 根據(jù)=得： = =0.64（）． 因?yàn)椋?.3 < ＝0.64，所以假設(shè)＝8合理，取筒體的壁厚＝8。 1.6 外壓封頭壁厚的設(shè)計(jì) 1.6.1 設(shè)計(jì)外壓的確定 封頭的設(shè)計(jì)外壓與筒體相同，即設(shè)計(jì)外壓=0.1。 1.6.2 封頭壁厚的計(jì)算 設(shè)封頭的壁厚=8，則: ==8-3.8 = 4.2，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭=0.9，＝0.91000=900（）， =900/4.2= 241.29 計(jì)算系數(shù)：= = 5.1810-4 在參考文獻(xiàn)圖4-5中選取，在水平坐標(biāo)中找到=5.1810-4點(diǎn)，由該點(diǎn)做豎直線與對(duì)應(yīng)的材料溫度線相交，沿此點(diǎn)再做水平線與右方的縱坐標(biāo)相交，

8、得到系數(shù)的值為值為：≈78、=2.00105 根據(jù)=得： = =0.322（）． 因?yàn)椋?.3 < ＝0.322，所以假設(shè)＝8合理，考慮到與筒體的焊接，符合封頭的壁厚與筒體一致，故取＝8。 由JB/T 4737——95知釜體封頭的結(jié)構(gòu)如下圖，封頭質(zhì)量：72.05（） 下表為釜體封頭的尺寸： 第二章 反應(yīng)釜夾套的設(shè)計(jì) 2.1 夾套的、的確定 2.1.1夾套的確定 由夾套的筒體內(nèi)徑與釜體筒體內(nèi)徑之間的關(guān)系可知： ＝1000+100=1100（） 故取=1100mm 2.1.2 夾套的確定 由設(shè)備設(shè)計(jì)條件單知，夾套內(nèi)

9、介質(zhì)的工作壓力為0.3，?。?.3 2.2 夾套筒體的設(shè)計(jì) 2.2.1 夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì) 由公式 得： +0.6+3.0=4.8mm 圓整 剛度校核：碳素鋼的 考慮夾套筒體與釜體筒體壁厚一致，故筒體的壁厚取 2.2.2 夾套筒體長(zhǎng)度的初步設(shè)計(jì) H筒==0.827m=827mm 圓整后 H筒=900mm 2.3 夾套封頭的設(shè)計(jì) 2.3.1 封頭的選型 夾套的下封頭選標(biāo)準(zhǔn)橢球型，內(nèi)徑與筒體相同（＝1400）。代號(hào)EHA，標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746—2002。夾套的上封頭選帶折邊錐形封頭，且半錐角。 2.3.2 橢球形封頭壁厚的設(shè)計(jì) 因

10、為為常壓＜0.3，所以需要根據(jù)剛度條件設(shè)計(jì)封頭的最小壁厚。 ∵ ＝1100＜3800，?。?/1000且不小于3 另加， ∴min＝3+3=6（），圓整=8。 對(duì)于碳鋼制造的封頭壁厚取=8。 2.3.3橢球形封頭結(jié)構(gòu)尺寸的確定 夾套封頭的尺寸見(jiàn)下表： 直邊高度 深 度 容 積 質(zhì) 量 25 275 0.1980 86.49 封頭的下部結(jié)構(gòu)如下圖： 由設(shè)備設(shè)計(jì)條件單知：下料口的＝40，封頭下部結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)尺寸＝116。 2.3.4帶折邊錐形封頭壁厚的設(shè)計(jì) 考慮到封頭的大端與夾套筒體對(duì)焊，小端與釜體筒體角焊，因此

11、取封頭的壁厚與夾套筒體的壁厚一致，即＝8。 2.3.5 封頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 公稱直徑DN/mm 總深度H/mm 內(nèi)表面積A/m2 容積V/m3 1100 400 2.5568 0.860 2.3.6 帶折邊錐形封頭壁厚的設(shè)計(jì) 由于封頭過(guò)渡部分與錐體部分受力情況不同，分兩部分計(jì)算 過(guò)渡部分： K=0.68 f=0.554 ，選型為CHA。 錐體部分： 考慮到與夾套筒體的焊接，故圓整 2.4 傳熱面積的校核 =1000mm釜體下封頭的內(nèi)表面積 = 1.1625 =1000mm筒體（1高）的內(nèi)

12、表面積= 3.142 夾套包圍筒體的表面積= = 3.140.9=2.826（2） +=1.1625 + 2.826=3.9885 釜內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則需進(jìn)行傳熱面積的校核，即：將+ = 5.6429 2與工藝需要的傳熱面積進(jìn)行比較。+=3.9885≥3，滿足要求。 第三章 反應(yīng)釜釜體及夾套的壓力試驗(yàn) 3.1釜體的水壓試驗(yàn) 3.1.1水壓試驗(yàn)壓力的確定 　 水壓試驗(yàn)的壓力：，查.0 　 。 3.1.2液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 由 得： ＝ 0.9 =0.92350.85=179.

13、8（） 由＝29.88 < 0.9 =179.8 故液壓強(qiáng)度足夠 3.1.3壓力表的量程、水溫及水中濃度的要求 壓力表的最大量程：P表=2=20.25=0.5 或1.5PT P表4PT 即0.375MPa P表1 水溫≥15℃ 水中濃度≤25 3.1.4水壓試驗(yàn)的操作過(guò)程 操作過(guò)程：在保持釜體表面干燥的條件下，首先用水將釜體內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力緩慢升至0.25，保壓不低于30，然后將壓力緩慢降至0.2，保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間，檢查所有焊縫和連接部位有無(wú)泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將釜體內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹

14、干釜體。若質(zhì)量不合格，修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。水壓試驗(yàn)合格后再做氣壓試驗(yàn)。 3.2夾套的液壓試驗(yàn) 3.2.1液壓試驗(yàn)壓力的確定 　 液壓試驗(yàn)的壓力：，查=1.0 　 =1.250.31.0=0. 375， 取=0.375 3.2.2液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 由得： ＝ =49.3（） ∵ ＝49.3 ＜0.9 =0.923510.85=179.8（） ∴ 液壓強(qiáng)度足夠 3.2.3壓力表的量程、水溫的要求 壓力表的量程：P表= 2=20.375=0.75 或1.5PT P表4PT 即 0.5625MPa P表1.5M

15、Pa 水溫≥5℃。 3.2.4液壓試驗(yàn)的操作過(guò)程 在保持夾套表面干燥的條件下，首先用水將夾套內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力緩慢升至0.375，保壓不低于30min，然后將壓力緩慢降至0.3，保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間，檢查所有焊縫和連接部位有無(wú)泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將夾套內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干。若質(zhì)量不合格，修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。 第四章 反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計(jì) 4.1釜體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：法蘭的設(shè)計(jì)、密封面形式的選型、墊片設(shè)計(jì)、螺栓和螺母的設(shè)計(jì)。 4.1.1法蘭的設(shè)計(jì) (1)根據(jù)＝10

16、00mm、＝0.6，由參考文獻(xiàn)附表4-4，確定法蘭的類型為甲型平焊法蘭。 標(biāo)記：法蘭RF1000-0.6 JB/T4701-2000 材料：20鍛 (2)法蘭的結(jié)構(gòu)如下圖： 具體的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)下表： 公稱直徑DN/ 法蘭/ 螺栓 D 規(guī)格 數(shù)量 1000 1130 1090 1055 1045 1042 48 23 M20 36 4.1.2密封面形式的選型 根據(jù)＝0.6＜1.6、介質(zhì)溫度<100℃和介質(zhì)的性質(zhì)，由參考文獻(xiàn)知密封面形式為光滑面。 4.1.3墊片的設(shè)計(jì) 由參考文獻(xiàn)表16-14得墊片選用耐油橡膠石棉墊

17、片，材料為耐油橡膠石棉板（GB/T539），結(jié)構(gòu)及尺寸如下： 1045 1000 4 4.1.4螺栓、螺母和墊圈的尺寸規(guī)格 本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓（A級(jí)和B級(jí)、GB/T5782-2000）、Ⅰ型六角螺母（A級(jí)、GB/T6172.1-2000）。 平墊圈（100HV、GB/T95-2002）。 螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算： 螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長(zhǎng)度確定。 其中=48、=4、=10、=1、螺栓伸出長(zhǎng)度取=0.323 螺栓的長(zhǎng)度為：

18、 =120.9（） ?。?20 螺栓標(biāo)記： GB/T5782-2000 ——M20120 螺母標(biāo)記： GB/T6172.1-2000——M20 墊圈標(biāo)記： GB/T95-2002 24-100HV （5）法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料 根據(jù)甲型平焊法蘭、工作溫度<100℃的條件，由參考文獻(xiàn)附錄8法蘭、墊片、螺栓、螺母材料匹配表進(jìn)行選材，結(jié)果如下表所示。 法蘭、墊片、螺栓、螺母的材料 法 蘭 墊 片 螺 栓 螺 母 墊 圈 20鍛 耐油橡膠石棉 35 20

19、100HV 4.2工藝接管的設(shè)計(jì) 由參考文獻(xiàn)附錄六查無(wú)縫鋼管 蒸汽入口 采用￠323.0無(wú)縫鋼管，罐內(nèi)的接管與夾套內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：法蘭 PL25—0.6 RF HG20592——97。 加料口 采用￠323.0無(wú)縫鋼管，管的一端切成45，伸入罐內(nèi)一定長(zhǎng)度。配用突面板式平焊管法蘭：法蘭 PL25—0.6 RF HG20592——97。 （3）溫度計(jì)接口 采用￠763.0無(wú)縫鋼管，伸入釜體內(nèi)一定長(zhǎng)度。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592——97 法蘭 PL65-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。 （5）放料口 采用￠453.0無(wú)縫鋼管，接

20、管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592——97 法蘭 PL40-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。與其配套的是手動(dòng)下展式鑄不銹鋼放料閥，標(biāo)記：放料閥6-100 HG5-11-81-3. （6）冷凝水出口 采用￠323.0無(wú)縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592——97 法蘭 PL25-0.6 RF 20。 （7）視鏡 采用￠894.0無(wú)縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592——97 法蘭 PL80-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。 4.3管法蘭尺寸的設(shè)計(jì) 工藝接

21、管配用的突面板式平焊管法蘭的結(jié)構(gòu)如圖。 由參考文獻(xiàn)得并根據(jù)PN=0.6MPa、和接管的公稱直徑，由板式平焊管法蘭標(biāo)準(zhǔn)（HG20592）確定法蘭的尺寸。管法蘭的尺寸見(jiàn)下表： 板式平焊管法蘭的尺寸（HG20592） 接管名稱 公稱直徑 接管外徑 連 接 尺 寸 法蘭厚度 密封面 法蘭內(nèi)徑 坡口寬度 厚度 蒸汽入口 25 32 100 75 11 4 10 14 60 2 33 — 加料口 25 32 100 75 11 4 10 14 60 2 33 — 視鏡 80 89 190

22、150 18 4 16 18 128 3 91 — 溫度計(jì)接口 65 76 160 130 14 4 12 16 110 3 78 — 壓縮空氣入口 25 32 100 75 11 4 10 14 60 2 33 — 放料口 40 45 130 100 14 4 12 16 80 3 46 — 冷凝水出口 25 32 100 75 11 4 10 14 60 2 33 — 4.4墊片尺寸及材質(zhì) 工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的墊片尺寸、材質(zhì)見(jiàn)參考文獻(xiàn)。 4.4.1 墊

23、片的結(jié)構(gòu) 4.4.2 密封面形式及墊片尺寸 密封面形式及墊片尺寸 接管名稱 密封面型式 墊片尺寸() 墊片材質(zhì) 外徑 內(nèi)徑 厚度 蒸汽入口 RF 71 34 2 耐油石棉橡膠板 加料口 RF 71 34 2 耐油石棉橡膠板 視鏡 RF 142 89 2 耐油石棉橡膠板 溫度計(jì)接口 RF 273 220 2 耐油石棉橡膠板 壓縮空氣入口 RF 71 34 2 耐油石棉橡膠板 放料口 RF 107 61 2 耐油石棉橡膠板 冷凝水出口 RF 71 34 2 耐油石棉橡膠板 4.5視鏡的選型

24、 由于釜內(nèi)介質(zhì)壓力較低（Pc=0.2MPa），且考慮DN=1000，本設(shè)計(jì)選用兩個(gè)DN=100、PN=0.6MPa的帶頸視鏡，其結(jié)構(gòu)如下： 由參考文獻(xiàn)附表，確定視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸及材料。 標(biāo) 記：視鏡Ⅱ PN0.6，DN 100 標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)：HG502-1986-8。 視鏡的尺寸見(jiàn)下表： DN 視鏡玻璃 dHS 雙頭螺柱 數(shù)量 直徑長(zhǎng)度 100 1084 180 150 24 24 84 108 140 8 1334 視鏡的材料見(jiàn)下表： 序號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 序號(hào) 名稱 數(shù)量 材

25、料 1 視鏡玻璃 1 硼硅玻璃(SJ-6) 4 壓緊環(huán) 1 Q235-A 2 襯 墊 2 石棉橡膠板 5 雙頭螺柱 8 Q235-A 3 接 緣 1 1Cr18Ni9Ti 6 螺母 16 Q235-A 4.6支座的選型及設(shè)計(jì) 夾套反應(yīng)釜多為立式安裝，最常用的支座為耳式支座。標(biāo)準(zhǔn)耳式支座（JB/T 4725-92）分為A型和B型兩種。當(dāng)設(shè)備需要保溫或支承在樓板上時(shí)選B型，否則選A型。 4.6.1支座的選型及尺寸的初步設(shè)計(jì)： 這里初步將支座定為B型耳式支座，數(shù)目為4個(gè)。 每臺(tái)反應(yīng)釜常用4個(gè)支座，但作承重計(jì)算時(shí)，考慮到安裝誤差造成的受力情況變

26、壞，應(yīng)按兩個(gè)支座計(jì)算。 (1)粗略估算反應(yīng)釜的總質(zhì)量m0 ①釜體筒體質(zhì)量m1 DN=1000㎜，=8的筒節(jié)，每米的質(zhì)量q1=199㎏ 所以m1= q1H1=1991.1=218.9㎏ ②釜體封頭的質(zhì)量m2 DN=1000㎜，=8，直邊高度h=25㎜的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭， 其質(zhì)量m2=74.1㎏ ③夾套筒體質(zhì)量m3 m3=160㎏ ④夾套封頭質(zhì)量m4 由參考文獻(xiàn)查得m4=86.49㎏ ⑤物料質(zhì)量m5 m5=0.81.01031=0.8103㎏ ⑥附件質(zhì)量m6 m6=70㎏ 所以反應(yīng)釜的總質(zhì)量m0= m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6

27、 =218.9+74.1+160+86.49+800+70 =1409.49㎏ (2)粗選耳式支座的型號(hào) 每個(gè)支座承受的重量 Q=mg/2=1409.499.8/2=6906.5N 根據(jù)DN=1000 Q=6.9065KN由參考文獻(xiàn)附表4-9初選B型耳式支座，支座號(hào)為2。 標(biāo)記： JB/T4725-92 耳座B2 材料：Q235-B B型耳座的尺寸參數(shù)見(jiàn)下表： H 底板 筋板 墊板 地腳螺栓 支座 重量 規(guī)格 160

28、 125 80 8 40 180 100 6 200 160 6 24 24 20 4.3 結(jié)構(gòu)形狀見(jiàn)下圖： 4.6.2支座載荷的校核計(jì)算 耳式支座實(shí)際承受的載荷按下式近似計(jì)算： 式中D==1144，＝9.8， Ge=0，=5300，，=4，=0， 將已知值代入得 =5.01KN 因?yàn)?5.01KN＜[Q]=20KN，所以選用的耳式支座滿足要求。 5.1攪拌軸直徑的初步計(jì)算 5.1．1攪拌軸直徑的設(shè)計(jì) 軸的功率＝4 ，攪拌軸的轉(zhuǎn)速＝200，材料為45 ， []＝35，系數(shù)C=112,剪切彈

29、性模量＝2105，許用單位扭轉(zhuǎn)角[]＝0.35/m。。 軸所傳遞的扭矩T=9.55106P/n=（） =19110（） 攪拌軸為實(shí)心軸， 開(kāi)一個(gè)鍵槽，軸徑擴(kuò)大5%， d=30.41.05=31.92㎜ （2）攪拌軸剛度的校核 ≤[] 其中IP=d4/32 攪拌軸的直徑應(yīng)同時(shí)滿足強(qiáng)度和剛度兩個(gè)條件，故取兩者中的較大值，圓整后得d=36㎜; 考慮到推進(jìn)式攪拌器的尺寸選擇，可將軸端直徑圓整至40㎜ 5.1.2攪拌抽臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算 由參考文獻(xiàn)知，攪拌軸的轉(zhuǎn)速n>2

30、00r/min時(shí)，都應(yīng)做臨界轉(zhuǎn)速校核。 由于反應(yīng)釜的攪拌軸轉(zhuǎn)速=200，故不作臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算。 5.2聯(lián)軸器的型式及尺寸的設(shè)計(jì) 聯(lián)軸器的型式選用剛性凸緣聯(lián)軸器（GT45），標(biāo)記為：GT—45。由參考文獻(xiàn)確定聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和尺寸如下： GT型凸緣聯(lián)軸器的剛性及尺寸表 標(biāo)定符號(hào) 孔徑dg （H7） Mnmax Nm 主要尺寸,mm 質(zhì)量 kg D D1 D0 H H1 H2 H3 d0 n dm r GT—45 45 1600 145 115 75 162 85 20 25 M12 4 M12 48.3 16 5.3推進(jìn)

31、式攪拌器尺寸的設(shè)計(jì) 推進(jìn)式攪拌器的直徑Dj常取罐體內(nèi)徑D1的1/5~1/2，以Dj=0.33 D1最為常見(jiàn)， Dj=0.331000=330mm,由參考文獻(xiàn)表4-6，可將其圓整至300mm. 推進(jìn)式攪拌器如下圖所示，類似風(fēng)扇扇葉結(jié)構(gòu)。它與軸的連接是通過(guò)軸套用平鍵或緊定螺釘固定，軸端加固定螺母。 推進(jìn)式攪拌器的尺寸見(jiàn)下表：(mm) Dj d d1 d0 鍵槽 H 質(zhì)量，kg N/n b t 不大于 300 40 80 M12 12 43.6 65 3.62 0.02 5.4攪拌軸的結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì) 5.4.1攪拌軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 攪拌軸成階梯形，

32、其主要目的是便于軸上零件的裝拆、區(qū)分加工表面和利用軸肩定位等。 攪拌軸的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)根據(jù)軸上安裝的攪拌器類型、支承的結(jié)構(gòu)和數(shù)量、以及與聯(lián)軸器的連接要求而定，還要考慮腐蝕等因素的影響。 具體的結(jié)構(gòu)見(jiàn)零件圖 5.4.2攪拌軸的尺寸設(shè)計(jì) (1)加固定螺母的軸端 直徑為M36，長(zhǎng)度L1=182+△=50mm。 (2)安裝攪拌器的軸段 由攪拌器的尺寸參數(shù)確定此段軸的直徑為40，長(zhǎng)度L2=H-3=65-3=62mm。 (3)釜內(nèi)的主體軸段 此處軸徑變化主要是為了攪拌器的安裝和定位，通常取半徑差a≥(0.07~0.1)d，所以此處軸徑為45，長(zhǎng)度L3=1135-65/2+4+15.5=112

33、2mm。 (4)安裝分半環(huán)的軸段 為便于分半環(huán)的安裝，可取直徑40，L4=12。 (5)安裝填料密封的軸段 考慮到填料密封的尺寸參數(shù)，取此處軸徑為50， 長(zhǎng)度L5=340-4-(22.752-3)+14.5=308mm。 (6)安裝軸承的軸段 考慮到所選的30211型軸承，此處軸徑為55， 長(zhǎng)度L6=2T-3=222.75-3=42.5mm。 (7)安裝軸承壓蓋并定位軸承的軸段 此處軸徑的變化是為了軸承的定位和軸承壓蓋的安裝，通常取半徑差a≥(0.07~0.1)d，所以此處軸徑可取60，取長(zhǎng)度L7=56mm。 (8)安裝聯(lián)軸器的軸段 此處軸徑變化是為了聯(lián)軸器的定位和安裝

34、，考慮到聯(lián)軸器的尺寸參數(shù)，此處軸徑為55，長(zhǎng)度L8=72mm。 (9)安裝螺母的軸段 此處軸徑為M36，長(zhǎng)度L9=18+2=20mm。 所以攪拌軸的總長(zhǎng) L= L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8+L9 =50+62+1122+12+308+42.5+56+72+20=1744.5mm 5.4.3軸上鍵的選擇與設(shè)計(jì) 安裝攪拌器的軸段：鍵1256 GB/T 1096——2003； 安裝聯(lián)軸器的軸段：鍵1665 GB/T 1096——2003。 第六章 傳動(dòng)裝置的選型和尺寸計(jì)算 6.1電動(dòng)機(jī)的選型 由于反應(yīng)釜里的物料腐蝕情況

35、微弱且沒(méi)有防爆要求，所以可選擇最常用的Y系列全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)。 電機(jī)功率必須滿足攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)功率與傳動(dòng)系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)功率損失的要求，還要考慮到有時(shí)在攪拌操作中會(huì)出現(xiàn)不利條件造成功率過(guò)大。 電機(jī)功率可按下式確定： Pd=(P+Pm)/η 式中Pd——電機(jī)功率； P——攪拌器功率（已經(jīng)給出為4kw）； Pm——軸封系統(tǒng)的摩擦損失； η——傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率（由參考文獻(xiàn)表4-8，可取0.992）。 所以Pd=（4+△）/0.992≈4kw 由參考文獻(xiàn)附表5-4，選用Y132M1-6型電動(dòng)機(jī)，額定功率為4kw，滿載轉(zhuǎn)速為960r/min。 6.2減速機(jī)的選型

36、反應(yīng)釜用的立式減速機(jī)，主要類型有諧波減速機(jī)、擺線針輪行星減速機(jī)、二級(jí)齒輪減速機(jī)和V帶傳動(dòng)減速機(jī)。 根據(jù)電機(jī)的功率P=4kw、攪拌軸的轉(zhuǎn)速n=200 r/min，查參考文獻(xiàn)表4-11，可選用LC齒輪減速機(jī)，其型號(hào)尺寸從HG 5——746——78標(biāo)準(zhǔn)中查得為L(zhǎng)C100-11。在相同速比范圍內(nèi)，較之于其他傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，兩級(jí)齒輪減速機(jī)傳動(dòng)具有體積小、效率高、制造成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配檢修方便等，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，壽命長(zhǎng)。 減速機(jī)的外形安裝尺寸見(jiàn)參考文獻(xiàn)。 6.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 由于反應(yīng)釜傳來(lái)的軸向力不大，減速機(jī)輸出軸使用了剛性凸緣聯(lián)軸器，且反應(yīng)釜使用不帶內(nèi)置軸承的機(jī)械密封，故選用WJ型單支點(diǎn)機(jī)架（HG215

37、66—95）。機(jī)架代號(hào)為DJ35。機(jī)架的結(jié)構(gòu)如下圖所示： DJ單支點(diǎn)機(jī)架的主要尺寸見(jiàn)下表： 機(jī)架代號(hào) H2 H3 H4 H5 H6 輸入端接口 輸出端接口 H 質(zhì)量，kg D1 D2 D3 n1-M D4 D5 D6 n2- DJ35 340 15 24 5 6 170 200 230 6-M10 260 320 360 12-14 600 78 6.4反應(yīng)釜的軸封裝置設(shè)計(jì) 6.4.1 反應(yīng)釜的軸封裝置的選型 軸封是攪拌設(shè)備的一個(gè)重要組成部分，其任務(wù)是保證攪拌設(shè)備內(nèi)處于一定的正壓和真空狀態(tài)及防止反應(yīng)物料逸出和雜質(zhì)的滲入

38、。鑒于攪拌設(shè)備以立式容器中心頂插式攪拌為主，很少滿釜操作，軸封的對(duì)象主要為氣體；而且攪拌設(shè)備由于工況復(fù)雜，軸的偏擺振動(dòng)大，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性差等特點(diǎn)，故不是所有形式的軸封都能用于攪拌設(shè)備上。 反應(yīng)釜攪拌處的軸封，屬于動(dòng)密封，常用的軸封結(jié)構(gòu)主要有兩大類，填料箱密封和機(jī)械密封。 填料密封式攪拌設(shè)備最早采用的一種軸封結(jié)構(gòu)，它的基本結(jié)構(gòu)是由填料、填料箱、壓蓋、壓緊螺栓及油杯等組成。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造，在攪拌設(shè)備上曾得到廣泛應(yīng)用。一般用于常壓、低壓、低轉(zhuǎn)速及允許定期維護(hù)的攪拌設(shè)備。 機(jī)械密封是一種功耗小、泄漏率低，密封性能可靠，使用壽命長(zhǎng)的轉(zhuǎn)軸密封。主要用于腐蝕、易燃、易爆、劇毒及帶有固體顆粒的介質(zhì)

39、中工作的有壓和真空設(shè)備。 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)知，釜內(nèi)介質(zhì)的腐蝕性微弱，釜內(nèi)壓力較低，所以可以選擇應(yīng)用廣泛的填料密封。 6.4.2 填料密封的結(jié)構(gòu)及尺寸 根據(jù)軸徑50，選擇公稱壓力PN0.6的填料密封。 填料密封的結(jié)構(gòu)如下圖： 填料密封的主要尺寸參數(shù)見(jiàn)下表： 釜用機(jī)械密封的主要尺寸（） 軸徑d D1 D2 D3 H PN0.6 法蘭螺栓孔 填料規(guī)格 質(zhì)量 Kg n 50 240 210 176 156 8 18 1010 15.4 第七章 焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7.1.釜體上主要焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ()筒體的縱向焊縫 （b）筒體與下封頭的環(huán)向焊縫 （c）出料口接管與封頭的焊縫 7.2夾套上的焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) （a）夾套的縱向焊縫 （b）夾套與封頭的橫向焊縫 （c）蒸汽入口接管與夾套筒體的焊縫 （f）釜體與夾套的焊縫 第 28 頁(yè) 共 28 頁(yè)