夾套反應(yīng)釜課程設(shè)計(jì)---有攪拌裝置的夾套反應(yīng)釜

1、<p>　　有攪拌裝置的夾套反應(yīng)釜</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》化學(xué)工程、制藥工程類專業(yè)以及其他相近的非機(jī)械類專業(yè)，對(duì)化下設(shè)備的機(jī)械知識(shí)和設(shè)計(jì)能力的要求而編寫的。通過此課程的學(xué)習(xí)，是通過學(xué)習(xí)使同學(xué)掌握基本的設(shè)計(jì)理論并具有設(shè)計(jì)鋼制的、典型的中、低、常壓化工容器的設(shè)計(jì)和必要的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)。</p>

2、<p>　　化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)中綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，是學(xué)生體察工程實(shí)際問題復(fù)雜性，學(xué)習(xí)初次嘗試化工機(jī)械設(shè)計(jì)?；ぴO(shè)計(jì)不同于平時(shí)的作業(yè)，在設(shè)計(jì)中需要同學(xué)獨(dú)立自主的解決所遇到的問題、自己做出決策，根據(jù)老師給定的設(shè)計(jì)要求自己選擇方案、查取數(shù)據(jù)、進(jìn)行過程和設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算，并要對(duì)自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復(fù)的比較分析，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設(shè)計(jì)。<

3、/p><p>　　化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在教師指導(dǎo)下，通過裸程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地運(yùn)用所學(xué)到的基本理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的知識(shí)，綜合地分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。因此，當(dāng)學(xué)生首次完成該課程設(shè)計(jì)后，應(yīng)達(dá)到一下幾個(gè)目的： </p><p>　?、?熟練掌握查閱文獻(xiàn)資料、收集相關(guān)數(shù)據(jù)、正確選擇公式，當(dāng)缺乏必要的數(shù)據(jù)時(shí)，尚需要自己通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定或到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際查定。&l

4、t;/p><p>　　⑵ 在兼顧技術(shù)先進(jìn)性、可行性、經(jīng)濟(jì)合理的前提下，綜合分析設(shè)計(jì)任務(wù)要求，確定化工工藝流程，進(jìn)行設(shè)備選型，并提出保證過程正常、安全可行所需的檢測(cè)和計(jì)量參數(shù)，同時(shí)還要考慮改善勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的有效措施。</p><p>　?、?準(zhǔn)確而迅速的進(jìn)行過程計(jì)算及主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及選型。</p><p>　?、?用精煉的語(yǔ)言、簡(jiǎn)潔的文字、清晰地圖表來表達(dá)自

5、己的設(shè)計(jì)思想和計(jì)算結(jié)果。</p><p>　　化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很繁瑣的設(shè)計(jì)工作，而且在設(shè)計(jì)中除了要考慮經(jīng)濟(jì)因素外，環(huán)保也是一項(xiàng)不得不考慮的問題。除此之外，還要考慮諸多的政策、法規(guī)，因此在課程設(shè)計(jì)中要有耐心，注意多專業(yè)、多學(xué)科的綜合和相互協(xié)調(diào)。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)方案的分析和擬定…

6、……………………………………………………（6）</p><p>　　2. 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)………………………………………………………（6）</p><p>　　2.1罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………（6）</p><p>　　2.2 罐體幾何尺寸計(jì)算…………………………………………………………（7）</p><p>

7、;　　2.2.1確定筒體內(nèi)徑…………………………………………………………… （7）</p><p>　　2.2.2 確定封頭尺寸……………………………………………………………（7）</p><p>　　2.2.3 確定筒體的厚度Hi………………………………………………………（8）</p><p>　　2.3 夾套幾何尺寸計(jì)算………………………………………………………

8、…（8）</p><p>　　2.4 夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………… （9）</p><p>　　2．4.1 強(qiáng)度計(jì)算的原則及依據(jù)……………………………………………（9）</p><p>　　2.4.2 按內(nèi)壓對(duì)圓筒和封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算……………………………………（9）</p><p>　　2.4.3 按外壓對(duì)筒體和

9、封頭進(jìn)行強(qiáng)度校核……………………………………（10）</p><p>　　2.4.4 夾套厚度計(jì)算 ……………………………………………………………（11）</p><p>　　2.4.5 水壓試驗(yàn)校核計(jì)算………………………………………………………（11）</p><p>　　3反應(yīng)釜的攪拌裝置……………………………………………………………（12）</p>

10、;<p>　　3.1 攪拌器的安裝方式及其與軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………（12）</p><p>　　3.2 攪拌軸設(shè)計(jì)…………………………………………………………………（13）</p><p>　　4 反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置……………………………………………………………（14）</p><p>　　4.1 常用電機(jī)及其連接………………………………

11、…………………………（14）</p><p>　　4.2 釜用減速機(jī)類型，標(biāo)準(zhǔn)及其選用……………………………………………（14）</p><p>　　4.3 凸緣法蘭……………………………………………………………………（15）</p><p>　　4.4 安裝底蓋……………………………………………………………………（15）</p><p>　

12、　4.5 機(jī)架 ………………………………………………………………………（15）</p><p>　　4.6 聯(lián)軸器………………………………………………………………………（16）</p><p>　　5 反應(yīng)釜的軸封裝置 …………………………………………………………（16）</p><p>　　6 反應(yīng)釜的其他附件……………………………………………………………（1

13、6）</p><p>　　6.1 支座………………………………………………………………………… （16）</p><p>　　6.2人孔………………………………………………………………………… （17）</p><p>　　6.3 設(shè)備接口…………………………………………………………………… （17）</p><p>　　7 反應(yīng)釜的裝配圖…

14、………………………………………………………… （17）</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)目的：把所學(xué)《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》及相關(guān)知識(shí)，在課程設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用，把化工工藝條件與化工設(shè)備設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合起來，鞏固和強(qiáng)化有關(guān)機(jī)械課程的基本理論和基本知識(shí)。</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)時(shí)要有較精確的設(shè)計(jì)內(nèi)容

15、和步驟，一份設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，(設(shè)計(jì)計(jì)算說明書是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的理論依據(jù)，是設(shè)計(jì)計(jì)算的整理和總結(jié)，是審核設(shè)計(jì)的技術(shù)文件之一。主要內(nèi)容有： 1 . 目錄； 2 . 設(shè)計(jì)任務(wù)書； 3. 設(shè)計(jì)方案的分析和擬定； 4. 各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定和設(shè)計(jì)計(jì)算； 5. 設(shè)計(jì)小結(jié) ； 6. 參考資料。)CAD圖紙一張，用A2紙打印。</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)一張帶有攪拌裝置的夾套反應(yīng)釜。</p><p>　

16、　第三組 組長(zhǎng)：張定成</p><p>　　設(shè)計(jì)人： 張定成</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)方案的分析和擬定</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書中的要求，一個(gè)夾套反應(yīng)釜主要有攪拌容器、攪拌裝置、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管等一些附件構(gòu)成。而攪拌容器又可以

17、分為罐體和夾套兩部分。攪拌裝置分為攪拌器和攪拌軸，根據(jù)任務(wù)說明書的要求本次設(shè)計(jì)攪拌器為漿式攪拌器；考慮到機(jī)械軸封的實(shí)用性和應(yīng)用的廣泛性，所以軸封采用機(jī)械軸封。</p><p>　　在閱讀了設(shè)計(jì)任務(wù)書后,按以下內(nèi)容和步驟進(jìn)行夾套反應(yīng)釜的機(jī)械設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝的要求，并考慮到制造安裝和維護(hù)檢修的方便來確定各部分結(jié)構(gòu)形式。</p><p&

18、gt;　?。?）攪拌器的設(shè)計(jì)。</p><p>　?、俑鶕?jù)工藝參數(shù)確定各部幾何尺寸；</p><p>　?、诳紤]壓力、溫度、腐蝕因素，選擇釜體和夾套材料；</p><p>　?、蹖?duì)罐體、夾套進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算、校核；</p><p>　　（3）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括選擇電機(jī)、確定傳動(dòng)類型、選擇聯(lián)軸器等。</p><p>

19、　　（4）決定并選擇軸封類型及有關(guān)零部件。</p><p>　　（5）繪圖，包括總圖、部件圖。</p><p>　　（6）編制技術(shù)要求，提出制造、裝配、檢驗(yàn)和試車等方面的要求。</p><p>　　2. 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)</p><p>　　反應(yīng)釜是有罐體和夾套兩部分構(gòu)成，罐體是反應(yīng)的核心，為物料完成攪拌過程提供一個(gè)空間。夾套為反應(yīng)的操作溫度

20、提供保障，是一個(gè)套在罐體外的密封空間容器。</p><p>　　2．1罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　罐體采用立式的圓筒形容器，有筒體和封頭構(gòu)成。通過支座安裝在基礎(chǔ)平臺(tái)上。封頭一般采用橢圓形封頭。由于筒體內(nèi)徑Di<1200mm，因此下封頭與筒體的連接采用焊接連接。而為了拆卸清洗方便，上封頭采用法蘭與筒體連接。</p><p>　　夾套型式與罐體大致一

21、致。</p><p>　　2.2 罐體幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　2.2.1確定筒體內(nèi)徑</p><p>　　一般有工藝條件給定容積V、筒體內(nèi)徑Di 估算： </p><p>　　式中i為長(zhǎng)徑比即： ，有表4-2選取。根據(jù)題意取i=1.0，</p><p>　　已知V=1.0,則Di =1084mm, 將Di

22、圓整到公稱直徑系列，則</p><p>　　Di =1000(mm).</p><p>　　2.2.2 確定封頭尺寸</p><p>　?。?）橢圓封頭選取標(biāo)準(zhǔn)件，它的內(nèi)徑與筒體內(nèi)徑相同，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭尺寸見附表4-2.即DN=Di =1000（mm） </p><p>　　曲邊高度 hi =250mm 直邊高度h2=25mm 容

23、積V=0.1505m3</p><p><b>　?。?）封頭厚度計(jì)算</b></p><p><b>　　由公式 </b></p><p>　　其中Pc =0.2 =113MP (由參考文獻(xiàn)附表9查的)</p><p>　　封頭焊接采取雙面焊、全焊透，局部無(wú)損傷 ，則φ=0

24、.85</p><p>　　計(jì)算S=0.7×1400/(2113×0.85-0.5×0.7)=5.1 mm</p><p>　　由參考文獻(xiàn)一 表4-9查得：負(fù)偏差 C1=0.5mm</p><p>　　由參考文獻(xiàn)一表4-11查得：腐蝕裕量C2=1.5mm</p><p>　　計(jì)算名義厚度 Sn=S+C1+C2+Δ

25、=5.1+1.5+0.5+0.9=8mm</p><p><b>　　故封頭厚度取8mm</b></p><p>　?。?）由于S<10mm 則封頭的直邊高度 h2 =25mm</p><p>　　有附表4-2 知封頭內(nèi)表面積A=2.2346m2 容積V=0.3977m3</p><p>　　2.2.3 確定

26、筒體的厚度Hi</p><p>　　反應(yīng)釜容積V通常按下封頭和筒體兩部分容積之和計(jì)算。則筒體高度Hi按下式計(jì)算并進(jìn)行圓整：Hi=(V－V封)/Vim </p><p>　　式中V封 ------------封頭容積：0.3997 m3</p><p>　　Vim ------------1m高筒體容積（見附表4-1）：Vim =1.539 m3 /m&

27、lt;/p><p>　　得 Hi= (2.5-0.3977)/1.539=1.3660m</p><p>　　圓整后的Hi=1.4m=1400mm</p><p>　　按筒高圓整后修正實(shí)際容積：</p><p>　　V= Vim×Hi + V封 =1.4*1.539+0.3977=2.55 m3 >2.5 m3<

28、/p><p>　　2.3 夾套幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　夾套和筒體的連接常焊接成封閉結(jié)構(gòu)，夾套的結(jié)構(gòu)尺寸常根據(jù)安裝和工藝兩方面的要求而定。夾套的安裝尺寸見圖4-6，夾套內(nèi)徑D2可根據(jù)筒體內(nèi)徑D1按表4-3選?。篋2 =D1+100=1500mm</p><p>　　夾套下封頭型式同筒體封頭，直徑D2與夾套筒體相同。</p><p>　　

29、夾套高H2有傳熱面積而決定，不能低于料液高，</p><p>　　裝料系數(shù) ： y=操作容積/全容積=2÷2.5=0.8</p><p>　　夾套高H2 計(jì)算：H2 = （ηV-V封）÷Vim 代入數(shù)值計(jì)算</p><p>　　得：H2 =1.04 m</p><p>　　夾套所包圍的罐體的表面積，一定要

30、大于工藝要求的傳熱面積F，即：</p><p>　　F封＋F筒>=F 其中 F筒=H2 ×F1m</p><p>　　故 F封＋F筒 =2.2346＋4.40×1.04=7.07>=7㎡</p><p><b>　　所以換熱要求滿足。</b></p><p>　　筒體和上封頭

31、的連接采用甲型平焊法蘭連接，選取凹凸密封面法蘭，其尺寸見附圖4-2，主要尺寸有附表4-4查的，其中：</p><p>　　D=1530mm D1=1490mm D2=1455mm D3=1441mm</p><p>　　D4=1438mm S=46mm d=23mm </p><p>　　2.4 夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算</p>

32、<p>　　夾套反應(yīng)釜幾何尺寸確定后，要根據(jù)已知的公稱直徑，設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算確定罐體及夾套的筒體和封頭的厚度。</p><p>　　2．4.1 強(qiáng)度計(jì)算的原則及依據(jù)</p><p>　　強(qiáng)度計(jì)算中各參數(shù)的選取及計(jì)算，均應(yīng)符合GB150-1998《鋼制壓力容器》的規(guī)定。</p><p>　　圓筒為正壓外帶夾套時(shí)：當(dāng)圓筒的公稱直徑DN>=6

33、00㎜時(shí)，被夾套包圍部分的圓筒分別按內(nèi)壓圓筒和外壓圓筒計(jì)算，取其中較大值，其余部分按內(nèi)壓圓筒設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.4.2 按內(nèi)壓對(duì)圓筒和封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　?。?）筒體強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　已知：Tc=110℃ Pc=0.7Mpa φ= 0.85</p><p&g

34、t;　　負(fù)偏差 C2=1.5mm</p><p>　　腐蝕裕量 C2=1.5㎜ </p><p>　　名義厚度 Sn=S＋C1＋C2＋Δ=8㎜</p><p><b>　　(2)封頭厚度計(jì)算</b></p><p><b>　　同理</b></p><p>　　名義厚度 ：

35、 Sn=S＋C1＋C2＋Δ=8㎜</p><p>　　2.4.3 按外壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度校核</p><p><b>　?。?）筒體圖算法</b></p><p>　　由于D0/Se>=20</p><p>　　假設(shè) Sn=14mm 令Se=Sn-2=12mm</p><p>　　D0

36、=Di+2Sn=1428mm </p><p>　　則 L/D0=1400÷1428=0.98</p><p>　　D0/Se=119 D0>20</p><p>　　查圖5-5得 A=0.0012</p><p>　　查圖5-7 由于Tc =<140℃ 則B=125Mpa</p><p&g

37、t;　　計(jì)算許應(yīng)外壓力[p] [p]=B/( D0/Se)=1.05Mpa</p><p>　　所以 [p]>=pc 故筒體厚度Sn2取14mm</p><p>　　由Sn1=8mm=< Sn2=14mm </p><p>　　封頭厚度確定為14mm</p><p>　　(2)外壓封頭強(qiáng)度計(jì)算</p>

38、<p>　?、僭O(shè)封頭的厚度 Sn=14mm 計(jì)算有效厚度Se=Sn-C=12mm</p><p>　　R0=K1D0 式中K1 =0.9 D0 =Di+2Sn=1428mm</p><p>　　R0 =0.9×1428=1285mm</p><p>　?、?計(jì)算系數(shù)A </p><p>　　③查參考文

39、獻(xiàn)[1]中圖5-8 T=<150℃ 查的系數(shù)B=120Mpa</p><p>　　[p]>pc 所以封頭厚度確定 Sn=14mm</p><p>　　2.4.4 夾套厚度計(jì)算 </p><p>　　(1)夾套筒體部分厚度計(jì)算</p><p>　　由 P c 2=0.9Mpa T c 2=<140℃

40、 φ=0.85</p><p>　　負(fù)偏差 C1=0.5mm</p><p>　　腐蝕裕量 C2=1.5mm</p><p>　　則 Sn2=S2＋C1＋Δ=10mm</p><p>　　（2）夾套封頭厚度計(jì)算</p><p><b>　　同理 ：</b></p>

41、<p>　　則 Sn2=S2＋C1＋Δ=10mm</p><p>　　2.4.5 水壓試驗(yàn)校核計(jì)算</p><p>　　夾套反應(yīng)釜應(yīng)對(duì)罐體和夾套分別進(jìn)行水壓試驗(yàn)，并校核圓筒應(yīng)力σT</p><p><b>　　罐體水壓試驗(yàn)</b></p><p>　　由于[σ]≈[σ]t 故 pT=1.25

42、p=1.25Pc=0.875Mpa</p><p>　　材料屈服點(diǎn)應(yīng)力 σs=235Mpa</p><p>　　0.9 σsφ=179.8Mpa ≦0.9 σsφ 所以罐體水壓試驗(yàn)強(qiáng)度足夠</p><p>　?。?）由于[σ]≈[σ]t 故 pT=1.25p=1.25Pc2=1.125Mpa</p><p

43、>　　材料屈服點(diǎn)應(yīng)力 σs=235Mpa</p><p>　　0.9 σsφ=179.8Mpa ≦0.9 σsφ 所以?shī)A套水壓試驗(yàn)強(qiáng)度足夠</p><p>　　3 反應(yīng)釜的攪拌裝置</p><p>　　攪拌裝置由攪拌器、軸及其支撐組成。攪拌器的形式很多，根據(jù)任務(wù)說明書的要求，本次設(shè)計(jì)采用的是漿式攪拌器。其機(jī)械設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：確定攪

44、拌器直徑、攪拌器與攪拌軸的連接結(jié)構(gòu)。、進(jìn)行攪拌軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和臨界轉(zhuǎn)速校核、選擇軸的支撐結(jié)構(gòu)。</p><p>　　由表4-4 查的D1/DJ取1.25：1—2：1 H0/DJ=1:1—2:1</p><p>　　有實(shí)際情況取D1/DJ=1.5：1 H0/DJ=1:1</p><p>　　則： 攪拌器直徑 DJ=900mm </p&

45、gt;<p>　　液面高度： H0=900mm</p><p>　　3.1 攪拌器的安裝方式及其與軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　槳式攪拌器結(jié)構(gòu)如圖4-7所示，其槳葉為兩葉。軸轉(zhuǎn)速為50r/min ,采用雙層槳安裝。攪拌器與軸的連接常用螺栓對(duì)夾。器主要尺寸有表4-5查的：</p><p>　　dJ=900mm d=50mm</p&

46、gt;<p>　　螺栓：d0 :M16 數(shù)量 4 螺釘：d1 :M16 數(shù)量 1 </p><p>　　S=16 b=90 c=150 m=110 f=45 e=5 </p><p><b>　　3.2 攪拌軸設(shè)計(jì)</b></p><p>　　攪拌軸的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容同一般傳動(dòng)軸，主要是結(jié)

47、構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核</p><p>　　攪拌軸的材料：選用 Q 235-A</p><p>　　攪拌軸的結(jié)構(gòu)：用實(shí)心直軸，因是連接的為槳式攪拌器，故采用光軸即可。</p><p><b>　　攪拌軸強(qiáng)度校核</b></p><p>　　軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件是： （參考文獻(xiàn)1.公式9-5）</p><p

48、>　　對(duì)Q235-A [τ]k=12~20Mpa</p><p>　　對(duì)實(shí)心軸 Wp=πd3/16=24531mm3</p><p>　　Tθ=9.55×106 p/n=133700N?mm</p><p>　　則： 故 d=50mm 強(qiáng)度足夠</p><p>　　攪拌軸的形位公差和表面粗糙度的要求：</p&

49、gt;<p>　　一般攪拌軸要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，為防止軸的彎曲對(duì)軸封處的不利影響，因此軸安裝和加工要控制軸的直度。 當(dāng)轉(zhuǎn)速 n<100r/min 時(shí)直度允許誤差：1000：0.15。</p><p>　　軸的表面粗糙度可按所配零件的標(biāo)準(zhǔn)要求選取。</p><p><b>　　攪拌軸的支撐</b></p><p>　　

50、一般攪拌軸可依靠減速器內(nèi)的一對(duì)軸承支承。當(dāng)攪拌軸較長(zhǎng)時(shí)，軸的剛度條件變壞。為保證攪拌軸懸臂穩(wěn)定性，軸的懸臂長(zhǎng)L1，軸徑d 和兩軸承間距B應(yīng)滿足以下關(guān)系：L1/B≤4―5; L1/d≤40―50</p><p>　　攪拌軸的支承常采用滾動(dòng)軸承。安裝軸承處的公差帶常采用K6.外殼孔的公差帶常采用H7 。安裝軸承處軸的配合表面粗糙度Ra取0.8 ~ 1.6</p><p>　　外殼孔

51、與軸承配合表面粗糙度Ra取1.6</p><p>　　4 反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置</p><p>　　反應(yīng)釜的攪拌器是由傳動(dòng)裝置來帶動(dòng)。傳動(dòng)裝置設(shè)置在釜頂封頭的上部，其設(shè)計(jì)內(nèi)容一般包括：電機(jī)；減速機(jī)的選型；選擇聯(lián)軸器；選用和設(shè)計(jì)機(jī)架和底座等。</p><p>　　4.1 常用電機(jī)及其連接</p><p>　　設(shè)備選用電機(jī)主要是考慮到它的系列，功率，

52、轉(zhuǎn)速，以及安裝形式和防爆要求等幾項(xiàng)內(nèi)容。最常用的為Y系列全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　電機(jī)功率必須滿足攪拌器運(yùn)軸功率與傳動(dòng)系統(tǒng)，軸封系統(tǒng)功率損失的要求，還要考慮到又時(shí)在攪拌過程操造作中會(huì)出現(xiàn)不利條件造成功率過大。</p><p>　　電機(jī)功率可按下式確定：</p><p>　　式中：p=1.4KW η=0.95 ~0.96 (有表4-

53、8選取)</p><p>　　設(shè)計(jì)采用機(jī)械軸封，功率消耗小，Pm=0.6KW</p><p>　　則： Pd=2.2KW </p><p>　　4.2 釜用減速機(jī)類型，標(biāo)準(zhǔn)及其選用</p><p>　　反應(yīng)釜的立式減速機(jī)的選用根據(jù)：軸轉(zhuǎn)速 n=50r/min 電機(jī)功率為2.2KW </p><p>　　查表 4-11

54、 可選 ：BLD擺線針輪行星減速機(jī)，其尺寸從HG 5-745-78 標(biāo)準(zhǔn)中選取。 </p><p>　　由表4-11 選的：電動(dòng)機(jī) 功率為 2.2kw 轉(zhuǎn)速為 1430r/min </p><p>　　查附表5-4 選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y112M-4 額定功率為4KW</p><p>　　滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min </p><p>

55、<b>　　4.3 凸緣法蘭</b></p><p>　　凸緣法蘭一般焊接于攪拌器封頭上，用于連接攪拌傳動(dòng)裝置。設(shè)計(jì)采用R型突面凸緣法蘭，其形式見附圖4-4，其尺寸有附表4-6查找。</p><p>　　選擇R型突面凸緣法蘭，其尺寸如下：DN=400mm d1=410mm d2=565mm k=515mm d3=430mm d4=455mm</p

56、><p>　　螺栓數(shù)量：16 ，螺紋：M24 。質(zhì)量：46Kg</p><p><b>　　4.4 安裝底蓋</b></p><p>　　安裝底蓋采用螺栓等緊固件，上與機(jī)架連接，下與凸緣法蘭連接。是整個(gè)攪拌傳動(dòng)裝置與容器連接的主要連接件。設(shè)計(jì)選取了RS型安裝底蓋。其主要尺寸查圖4-15和附表4-7 和4-8，內(nèi)容如下(單位：mm)：DN=40

57、0, d2=565 k=515 d5=16-26 d6=415 s=50 d9=176 k2=210 d10=8-M16 </p><p><b>　　4.5 機(jī)架</b></p><p>　　機(jī)架是安裝減速機(jī)用的，它的尺寸應(yīng)與減速機(jī)底座尺寸相匹配。其選用類型有三種，本次選用無(wú)支點(diǎn)機(jī)架。</p><p>　　常用的無(wú)支點(diǎn)機(jī)架見

58、附圖5-1，尺寸見附表5-6.</p><p>　　選用WJ90型無(wú)支點(diǎn)機(jī)架，H1=40mm H2=25 H3=7 H4=8 D1=400 D2=450 D3=490 D4=430 D5=515 D6 =565 H=660 質(zhì)量：170Kg</p><p><b>　　4.6 聯(lián)軸器</b></p><p>　　常用的

59、電機(jī)和減速機(jī)輸出軸與傳動(dòng)軸之間及傳動(dòng)軸與攪拌軸之間的連接，都是通過聯(lián)軸器連接的。常用的類型很多，選取剛性凸緣聯(lián)軸器。主要尺寸以及型式見附圖5-5，尺寸見附表5-10. 選用GT-45 質(zhì)量：17K g.</p><p>　　5 反應(yīng)釜的軸封裝置</p><p>　　軸封式攪拌設(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)以及防止物料溢出和雜質(zhì)的摻入。鑒于攪拌設(shè)備

60、以立式容器中心頂插式為主，很少滿釜操作，軸封的對(duì)象主要為氣體；而且攪拌設(shè)備由于反應(yīng)工況復(fù)雜，軸的偏擺震動(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。</p><p>　　反應(yīng)釜攪拌軸處的密封，屬于動(dòng)密封，常用的有填料密封和機(jī)械密封兩種形式。他們都有標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)要求直接選用。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)選用機(jī)械軸封。</p><p>　　機(jī)

61、械軸封是一種功耗小，泄露率低，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)中工作的有壓和真空設(shè)備。</p><p>　　由于機(jī)械軸封的結(jié)構(gòu)形式很多。且大都有標(biāo)準(zhǔn)。附圖5-9和附表5-15給出了202型標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)及尺寸。</p><p>　　6 反應(yīng)釜的其他附件</p><p><b>　　6.1 支座<

62、/b></p><p>　　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)備需要保溫或直接支撐在樓板上時(shí)選用B型，否則選擇A型。</p><p>　　設(shè)計(jì)中選取B型，支座數(shù)為4個(gè)。允許載荷為100KN 型式見附圖4-9 ，尺寸見附表4-9.</p><p>　　支座質(zhì)量為：28.7Kg 地

63、腳螺栓： M24.</p><p><b>　　6.2人孔</b></p><p>　　人孔的設(shè)置是為了安裝、拆卸、清洗和檢修設(shè)備內(nèi)部的裝置。</p><p>　　設(shè)備的直徑大于900mm，應(yīng)開設(shè)人孔。人孔的形狀有圓形和橢圓形兩種。圓形人孔制造方便。應(yīng)用較為廣泛。人孔的大小及位置應(yīng)以人進(jìn)出設(shè)備方便為原則，對(duì)于反應(yīng)釜，還要考慮攪拌器的尺寸，一便攪

64、拌軸及攪拌器能通過人孔放入罐體內(nèi)。其主要尺寸見附表4-11 ，型式見附圖4-11.</p><p>　　密封面型式：突面（RF型） 公稱壓力：1.0Mpa 公稱直徑 ：DN=450mm</p><p>　　總質(zhì)量：125Kg 螺柱：20個(gè) 螺栓：40個(gè)。 螺柱：M24-125</p><p><b>　　6.3 設(shè)備接口</b><

65、/p><p>　　化工容器及設(shè)備，往往由于工藝操作等原因，在筒體和封頭上需要開一些各種用途的孔。</p><p>　　接管和法蘭是用來與管道和其他設(shè)備連接的。標(biāo)準(zhǔn)管法蘭的主要參數(shù)是公稱直徑和公稱壓力。管子的公稱直徑和與鋼管的外徑的關(guān)系見表4-13.</p><p>　　接管的伸長(zhǎng)度一般為從法蘭密封面到殼體外徑為150mm。</p><p>　　液

66、體出料管的設(shè)計(jì)主要從無(wú)聊易放盡、阻力小和不易堵塞等原因考慮。另外還要考慮溫差應(yīng)力的影響。</p><p><b>　　7 反應(yīng)釜的裝配圖</b></p><p><b>　　附圖一</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]刁玉瑋、王立業(yè)，

67、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)，大連：大連理工大學(xué)出版社，2006，12　</p><p>　　[2] 吳宗澤，機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)﹙上﹚[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002，1</p><p>　　[3] 吳宗澤，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998，7</p><p>　　[4] 余國(guó)琮，化工機(jī)械手冊(cè)[M]，天津：天津大學(xué)出版社，1991，5</p>

68、<p>　　[5] 魏崇光、鄭曉梅，化工工程制圖，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994，3</p><p>　　[6] 巨勇智、勒士蘭，過程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005，4</p><p>　　[7] 朱有庭、曲文海、于浦義，化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006，5</p><p>　　[8]湯善甫、朱思明， 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M

69、]，上海：華東理工大學(xué)出版社，2004，12</p><p>　　[9] 董大勤、袁鳳隱，壓力容器與化工設(shè)備使用手冊(cè)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000，3</p><p>　　[10] 周明衡、常德功，管路附件設(shè)計(jì)選用手冊(cè)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，8</p><p>　　[11] 劉湘秋，常用壓力容器手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，4</p>

70、<p>　　[12] 葉君，實(shí)用緊固件手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p><b>　　鳴謝</b></p><p>　　在為期兩周的設(shè)計(jì)里，在此課程設(shè)計(jì)過程中首先要感謝徐宏斌老師，在這次課程設(shè)計(jì)中給予我們的指導(dǎo)，由于是初次做化工設(shè)備機(jī)械設(shè)備課程設(shè)計(jì)，所以，再設(shè)計(jì)整個(gè)過程中難免遇到這樣那樣的難題不知該如何處理，幸好有徐老師耐心教誨

71、，給予我們及時(shí)必要的指導(dǎo)，在此向徐老師表最誠(chéng)摯的感謝！</p><p>　　課程設(shè)計(jì)不同于書本理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，有些問題是實(shí)際實(shí)踐過程中的，無(wú)法用理論推導(dǎo)得到，因此不免過程中有很多困難，但通過與同學(xué)的交流和探討，查閱文獻(xiàn)資料，查閱互聯(lián)網(wǎng)以及在徐老師的指導(dǎo)幫助下，問題都得到很好的解決。這讓我深深意識(shí)到自己知識(shí)體系的漏洞，自己知識(shí)體系的不足，但同時(shí)也深刻體會(huì)到同學(xué)間的團(tuán)結(jié)互助的精神。</p><p&

72、gt;　　通過此次課程設(shè)計(jì)，使我查閱文獻(xiàn)的能力和對(duì)數(shù)據(jù)的選擇判斷能力得到了很好的鍛煉，同時(shí)我也意識(shí)到自己應(yīng)該把所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中來。同時(shí)在設(shè)計(jì)中同學(xué)之間的相互幫助，相互交流，認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步加深，對(duì)設(shè)計(jì)中遇到的問題進(jìn)行討論，使彼此的設(shè)計(jì)更加完善，對(duì)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)更加深刻。在此再次感謝我各位親愛的同學(xué)們。</p><p>　　同時(shí)還要感謝安全系里的老師給我們提供教室，以及學(xué)校圖書館向我們提供工具書和參考書，在此特別予