反應(yīng)釜課程設(shè)計(jì)正文

1、.設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)內(nèi)容分析由設(shè)備條件單可知，設(shè)計(jì)的反應(yīng)釜容積為1.8m3、操作容積為1.54m3；攪拌裝置配置的電機(jī)功率為3.0KW、攪拌軸轉(zhuǎn)速為85r/min、攪拌槳形式為框式；加熱方式為用夾套內(nèi)導(dǎo)熱油進(jìn)行電加熱；裝置上有8個(gè)工藝接管、2個(gè)視鏡、4個(gè)耳式支座、10個(gè)電加熱套管、1個(gè)固體物料進(jìn)口、1個(gè)測(cè)控接管。反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：（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)釜體的法蘭連接結(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）、支座的選型及驗(yàn)算；（6）、視鏡的選型；（7）、焊縫的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)；（8）、電機(jī)、減速機(jī)的

2、選型；（9）、攪拌軸及框式攪拌槳的尺寸設(shè)計(jì)；（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）、繪制總裝配圖及攪拌軸零部件等。第一章 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)1.1 釜體DN、PN的確定1.1.1 釜體DN的確定對(duì)于直立的反應(yīng)釜來(lái)說(shuō)，釜體的設(shè)備容積通常是指圓柱形筒體及下封頭所包含的容積，即 V=VT+VF式中 VT 設(shè)備筒體部分容積，m3;VF 封頭容積，m3。根據(jù)V及選定的L/Di值，將釜體視為圓柱形筒體，可以初步估算筒體內(nèi)徑，且根據(jù)設(shè)備條件單知L/Di=1.1。 由題可知L/Di=1.2 且=1.8 則,圓整后Di=1300mm，根據(jù)

3、規(guī)定DN取1200mm。1.1.2 釜體PN得確定因操作壓力為PW=0.58MPa，查標(biāo)準(zhǔn)得PN=0.6MPa1.2 釜體筒體壁厚的設(shè)計(jì)1.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 因釜體上裝有安全閥，取P=1.1PW P=1.1PW=1.10.58=0.638MPa PL=1.0103101.1×1.210-6=0.0132MPa 由于PL/P=100%=2.1%<5% 因此可以忽略PL 取PC=P=0.638MPa ，因帶有夾套，雙面腐蝕C2=1,查表得0Cr18Ni10Ti材料1.2.2 筒體壁厚的設(shè)計(jì)由公式Sn=得由Sn=mm 考慮不銹鋼常用厚度為5mm,則取Sn=5mm1.3 釜體封頭

4、的設(shè)計(jì)1.3.1 封頭的選型 由題目可得該反應(yīng)釜的封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，類(lèi)型是EHA。1.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定P=1.1PW=1.10.58=0.638MPa，PL=0.0132MPa（可忽略，道理同上）壓力同釜體PC=P=0.638MPa=1（雙面焊，100%無(wú)損探傷）C1=0.25mm C2=1mm(雙面腐蝕), 查表得0Cr18Ni10Ti材料1.3.3 封頭的壁厚的設(shè)計(jì)由公式得Sn=4.38mm 取封頭Sn與筒體一致，則Sn=5mm1.4 筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì)1.4.1 筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì) 由DN=1200mm查EHA標(biāo)準(zhǔn)可知VF=0.2545m3 筒體每米高容積V1=1.131m3/m

5、，則： 筒高估算為圓整取 H=1370mm1.4.2 釜體長(zhǎng)徑比L/Di的復(fù)核釜體長(zhǎng)度為圓整后L=1500mm長(zhǎng)徑比復(fù)核為1.5 外壓筒體壁厚的設(shè)計(jì)1.5.1 設(shè)計(jì)外壓的確定 PC=0.1MPa1.5.2 試差法設(shè)計(jì)外壓筒體的壁厚設(shè)筒體的壁厚為Sn=5mm Se=Sn-C=5-1.25=3.75mmD0=Di+2Sn=1200+25=1210mm由Lcr=1.17 D0（D0/ Se）1/2得Lcr=1.171210×(1210/3.75)1/2=25430.1mmL=1500mmLcr=25430.1mm該筒體為短圓筒，圓筒的臨界壓力Pcr=2.6E/LD0(D0/Se)1/2查文

6、獻(xiàn)1中圖15-7得E=1.86105代入得Pcr=2.61.861053.752/15001210(1210/3.75)1/2=0.208MPa P=Pcr/m對(duì)于圓筒 m=3 得 P=0.208/3=0.069MPa 由于PPC，則假設(shè)不合理。再取Sn=6mm，Se=Sn-C=6-1.25=4.75mm，D0=Di+2Sn=1200+26=1212mm則：PC，假設(shè)Sn=6mm合理。1.5.3 圖解法設(shè)計(jì)筒體的壁厚設(shè)Sn=6mm，Se=Sn-C=6-1.25=4.75mm，D0=Di+2Sn=1200+26=1212mmL/DO=1.25，DO/ Se=255.16查文獻(xiàn)1中圖15-4得A=

7、0.00026，再查圖15-7得B=32MPa則于是PPC，設(shè)計(jì)合理。1.6 外壓封頭壁厚得設(shè)計(jì)1.6.1 設(shè)計(jì)外壓得確定 PC=0.1MPa1.6.2 封頭壁厚得計(jì)算設(shè)封頭的壁厚為Sn64mm Se=Sn-C=4.75mm參考文獻(xiàn)1中公式15-5PC，設(shè)計(jì)合理。綜上所述，取內(nèi)壓和外壓兩者中最大壁厚，即筒體與封頭Sn=6mm。第二章 反應(yīng)釜夾套的設(shè)計(jì)2.1 夾套釜體DN，PN得確定2.1.1 夾套釜體DN得確定 Dj=Di+300=1200+300=1500mm 根據(jù)規(guī)定，DN=1500mm2.2.2 夾套釜體PN得確定因操作壓力為常壓 查得PN=0.25MPa2.2 夾套筒體的設(shè)計(jì)2.2.1

8、 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定P=1.1PW=1.10.1=0.11MPa 因?yàn)楦w內(nèi)反應(yīng)物濃度與水相近，故按水計(jì)算反應(yīng)物靜壓，即： P液=1.0103101.610-6=0.016MPa P液不能忽略 PC=P+P液=0.11+0.016=0.126MPa，t=130，=0.85（由于檢測(cè)不便，作局部檢測(cè)），C1=0.25，C2=1mm（夾套外有保溫層，為單面腐蝕），查Q235-B的t=113MPa2.2.2 夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì)設(shè)夾套筒體壁厚Sn=4mm 由公式Sn=得圓整Sd=4mm Sn=Sd 因此假設(shè)合理按剛度條件重新校核由于Di=1400<3800mm，則Smin=2Di/1000且Smin

9、3mm,于是Smin=3mm，SSmin+ C2=4mm圓整Sn=4mm2.2.3 夾套筒體的長(zhǎng)度確定Hj=1.14m=1140mm圓整 Hj=1200mm2.3 夾套封頭的設(shè)計(jì)2.3.1 封頭的選型 由所給題目可得封頭采用橢圓形封頭，類(lèi)型是EHA。2.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定因?yàn)楦w內(nèi)反應(yīng)物濃度與水相近，故按水計(jì)算反應(yīng)物靜壓，即： P液=1.0103101.610-6=0.016MPa P液不能忽略 PC=P+P液=0.11.1+0.016=0.126MPa2.3.3 封頭的壁厚的設(shè)計(jì)設(shè)夾套封頭的壁厚Sn=4mm t=113MPa C1=0.25mm C2=1mm由公式Sn=得Sn=圓整Sd=

10、4mm，因此假設(shè)合理。因?yàn)镾n=4mm EHA橢球形封頭不生產(chǎn)，所以釜體筒體厚度和封頭厚度為6mm。2.3.4 直邊尺封頭的寸、體積及重量的確定封頭直邊尺寸h=25mm，查文獻(xiàn)1表16-5知DN為1500的體積為0.4860 m3，查表16-6知重量為117.7kg。2.3.5 封頭的結(jié)構(gòu)與尺寸的確定公稱(chēng)直徑DN/mm總深度H/mm內(nèi)表面積A/m2容積V/m315004002.56680.48602.3.6 帶折邊的錐形封頭壁厚的確定半頂角過(guò)渡部分錐體部分圓整后取較大者，則=4mm，為了與筒體保持一致取=6mm。2.4 傳熱面積的校核DN=1500釜體下封頭的內(nèi)表面積Fh = 1.6552m2

11、DN=1200筒體（1m高）的內(nèi)表面積F1= 4.77m2夾套包圍筒體的表面積FS=F1×Hj = 4.77×1.2=5.724m2Fh+FS= 1.6552+ 5.724 = 7.3792 m2由于釜內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量不僅能夠維持反應(yīng)的不斷進(jìn)行，且會(huì)引起釜內(nèi)溫度升高。為防止釜內(nèi)溫度過(guò)高，在釜體的上方設(shè)置了冷凝器進(jìn)行換熱，因此不需要進(jìn)行傳熱面積的校核。如果釜內(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Fh+FS = 7.3792m2與工藝需要的傳熱面積F進(jìn)行比較。若+，則不需要在釜內(nèi)另設(shè)置蛇管；反之則需要蛇管。第三章 反應(yīng)釜釜體及夾套的壓力試驗(yàn)3.

12、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：且不小于(+0.1) ，當(dāng)1.8時(shí)取1.8。PT=1.250.6381=0.7975MPa PT=0.7975MPa>P+0.1=0.738MPa PT=0.7975MPa3.1.2 液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核由得=101.15MPa對(duì)于不銹鋼，=203MPa得=85.936MPa<0.9=0.92031.0=182.7MPa因此液壓強(qiáng)度足夠.3.1.3 壓力表得量程、水溫及水中濃度的要求壓力表的最大量程：P表=2PT=20.7975=1.595MPa或1.5PT P表4PT 即 1.19625MPa P表3.19MPa水溫

13、：t15水中濃度：b25mg/L3.1.4 水壓試驗(yàn)的操作過(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0.7975，保壓不低于30，然后將壓力緩慢降至0.638，并保壓足夠長(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，用壓縮空氣吹干釜體。若質(zhì)量不合格，修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。3.2 釜體的氣壓試驗(yàn)3.2.1 氣壓試驗(yàn)壓力的確定 由公式PT=1.15P得PT=1.150.6381=0.7337MPa3.2.2 氣壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核由公式得=93.04MPa=93.04<0.8=0.82031.0=16

14、2.4MPa因此氣壓強(qiáng)度足夠.3.2.3 氣壓試驗(yàn)的操作過(guò)程做氣壓試驗(yàn)時(shí)，將壓縮空氣的壓力緩慢升至0.05MPa時(shí)，保持5min進(jìn)行初檢合格后繼續(xù)升至0.36685MPa，其后按每級(jí)0.07337MPa為級(jí)差升至0.7337MPa，保持10min，然后降至0.638MPa并保持足夠長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)進(jìn)行檢查，如有泄露，修補(bǔ)后重新進(jìn)行試驗(yàn)，至合格為止。3.3 夾套的液壓試驗(yàn)3.3.1 水壓試驗(yàn)壓力的確定且不小于(+0.1) ，當(dāng)1.8時(shí)取1.8。PT=1.250.126=0.1576MPa 因?yàn)镻T<P+0.1=0.226MPa得PT=0.226MPa3.3.2 液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核由得=35.80

15、MPa=35.80MPa<0.9=0.92350.85=179.78MPa因此強(qiáng)度足夠。3.3.3 壓力表的量程、水溫的要求壓力表得量程：P表=2PT=20.226=0.452MPa或1.5PT P表4PT 即 0.339MPa P表0.904MPa水溫 t53.3.4 水壓試驗(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0.226，保壓不低于30min，然后將壓力緩慢降至0.1808，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。

16、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）法蘭的選型：甲型平焊法蘭法蘭的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)：法蘭FF1200-0.6 JB/T4701法蘭的材料：0Cr18Ni10Ti （2）法蘭的結(jié)構(gòu)與尺寸D D1 D2 D3 D4 b d 規(guī)格 數(shù)量1330 1290 1255 1241 1238 58 23 M20 484.1.2 密封面形式的選型 因?yàn)镻N=0.25MPa<1.6MPa,介質(zhì)溫度：130 查文獻(xiàn)1P331表16-14 知密封面采用光滑面或凹凸面。4.1.2 墊片的設(shè)計(jì)

17、（1） 墊片法蘭的選型、材料 墊片選用耐油橡膠石油墊片，材料為耐油橡膠石棉板（2）墊片的結(jié)構(gòu)與尺寸內(nèi)徑d/mm 外徑D/mm 厚度S/mm1200 1240 24.1.4 螺栓、螺母的尺寸規(guī)格 （1）螺栓、螺母的選型 六角頭螺栓A級(jí) I型六角螺母A級(jí)（2）螺栓、螺母的尺寸標(biāo)準(zhǔn)號(hào)六角頭螺栓A級(jí) 數(shù)量：48螺紋規(guī)格 amax emin K（公稱(chēng)） rmin SminM20 10 33.53 12.715 0.8 29.67I型六角螺母A級(jí)（摘自GB/T41-2000 等效ISO4031:1999）螺紋規(guī)格 emin mmax mmin Smax Smin 螺距M20 32.95 18 16.9 3

18、0 29.16 2.5螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算：L=2S法蘭+S墊片+S螺母=258+3+30+2310%=154.9mm圓整L=150mm4.1.5 法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料法蘭墊片螺栓螺母墊圈0Cr18Ni10Ti耐油橡膠石棉板A級(jí)鋼A級(jí)鋼0Cr18Ni10Ti4.2 工藝接管的設(shè)計(jì)（1） 導(dǎo)熱油進(jìn)口采用無(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：HG20592 法蘭 PL50-0.6 RF 20。（2） N2（氣）進(jìn)口采用無(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 法蘭 PL25-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（3）溫度計(jì)接口采用無(wú)縫

19、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 法蘭 PL65-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（4）工藝物料進(jìn)口采用無(wú)縫鋼管，管的一端切成，伸入罐內(nèi)一定長(zhǎng)度。配用的突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL50-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（5）放料口采用無(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 法蘭 PL100-0.6 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）導(dǎo)熱油出口采用無(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

20、 法蘭 PL50-0.6 RF 20。（7）安全閥接口采用無(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 法蘭 PL25-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（8）冷凝器接口采用無(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 法蘭 PL100-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（9）加熱器套管采用無(wú)縫鋼管，罐內(nèi)的接管與下封頭內(nèi)表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL80-0.1 RF 20。4.3 管法蘭尺寸的設(shè)計(jì)4.3.1 管法蘭的選型 突面板式平焊法蘭 代號(hào)PL 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)HG205934.3.2 管法蘭的尺寸查文獻(xiàn)

21、2填下表接管名稱(chēng)公稱(chēng)直徑接管外徑連 接 尺 寸法蘭厚度密封面厚度法蘭內(nèi)徑坡口寬度b 安全閥接口、N2接口253210075581141014333工藝物料進(jìn)口5057140110881441216259導(dǎo)熱油進(jìn)口5057140110881441216259溫度計(jì)接口65761601301181441216278冷凝器接口、放料口100108210170144184M16182110導(dǎo)熱油出口5057140110881441216259加熱器套管808919015012418416182914.4 墊片尺寸及材質(zhì) 管道法蘭用軟墊片查文獻(xiàn)3填下表密封面形式及墊片尺寸接管名稱(chēng)密封面型式墊片尺寸()墊

22、片材質(zhì)外徑內(nèi)徑厚度安全閥接口、N2接口RF64342耐油石棉橡膠板工藝物料進(jìn)口RF96612耐油石棉橡膠板導(dǎo)熱油進(jìn)口RF96612耐油石棉橡膠板溫度計(jì)接口RF160772耐油石棉橡膠板冷凝器接口、放料口RF1521152耐油石棉橡膠板導(dǎo)熱油出口RF96612耐油石棉橡膠板加熱器套管RF132762耐油石棉橡膠板4.5 固體物料進(jìn)口的設(shè)計(jì)固體物料進(jìn)口的尺寸公稱(chēng)壓力（）密封面形式公稱(chēng)直徑螺栓直徑長(zhǎng)度數(shù)量1.0MPa突面2502738390350M207012總重()1908420261840.9固體物料進(jìn)口的明細(xì)表件號(hào)名稱(chēng)數(shù)量材料1人孔接管10Cr18Ni10Ti2螺母16253螺栓16354法蘭

23、11Cr18Ni9Ti5墊片1耐油石棉橡膠板6法蘭蓋11Cr18Ni9Ti7手柄1Q235-A8銷(xiāo)軸1459開(kāi)口銷(xiāo)23510墊圈2100HV11軸耳4Q235-A4.6 視鏡的設(shè)計(jì)4.6.1 視鏡的選型帶頸視鏡4.6.2 視鏡的結(jié)構(gòu)視鏡主要用來(lái)觀察設(shè)備內(nèi)物料及其反應(yīng)情況，也可以作為頁(yè)面指示鏡。常用的視鏡有視鏡、帶頸視鏡和壓力容器視鏡（分別有帶頸和不帶頸兩種）幾種。4.6.3 視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸和材料規(guī)定標(biāo)記：視鏡 DN=125、PN=0.6標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)：JB595-64-7視鏡的尺寸視鏡玻璃單頭螺柱數(shù)量直徑×長(zhǎng)度125205175201650133888M1238視鏡的

24、材料件號(hào)名稱(chēng)數(shù)量材料件號(hào)名稱(chēng)數(shù)量材料1視鏡玻璃1鋼化硼硅玻璃(HGJ501-1986-0)4壓緊環(huán)1A32襯 墊2石棉橡膠板（GB3985-1983）5單頭螺柱8A3(GB901-76)3接 緣11Cr18Ni9Ti6螺母16A3(GB52-76)4.7 支座的選型及設(shè)計(jì)4.7.1 支座的選型由于設(shè)備外部設(shè)置有100的保溫層，所以選耳式B型支座，支座數(shù)量為4個(gè)。4.7.2 支座載荷計(jì)算及尺寸的初步設(shè)計(jì)（1）筒體質(zhì)量：DN=1200，Sn=6mm，每米質(zhì)量178kg,則：（2）筒體封頭質(zhì)量：DN=1200，Sn=6mm的橢圓形封頭質(zhì)量為76.4kg,則：（3）介質(zhì)質(zhì)量：介質(zhì)密度以水計(jì)，容積為1.

25、8m3，則質(zhì)量為：（4）夾套筒體質(zhì)量：DN=1500，Sn=6mm，每米重223kg,，則（5）夾套封頭質(zhì)量：DN=1500，Sn=6mm的橢圓形封頭質(zhì)量為117.7kg,則：（6）導(dǎo)熱油質(zhì)量：密度以水計(jì)，體積（7）附件質(zhì)量：人孔約42kg，其它附件約35kg，則：（8）冷凝器重量：則重質(zhì)量為：支座最大載荷為：根據(jù)公稱(chēng)直徑和最大載荷，查文獻(xiàn)1得支座尺寸如下表：B型耳式支座的尺寸(mm)H底板筋板墊板地腳螺栓支座重量l1b11S1l2b22l3b33ed規(guī)格kg25020014014702901601031525084030M2415.74.7.3 支座載荷得校核計(jì)算耳式支座實(shí)際承受的載荷按下式

26、近似計(jì)算：Ge=12009.81=11772N，m0=400kg，k=0.83，n=4，p=0，Se=500D= Q=10-3=8.57KN因?yàn)镼=8.57KNQ=60KN，所以選用的耳式支座滿足要求。 第五章 攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)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) 電機(jī)的功率P3.0KW ，攪拌軸的轉(zhuǎn)速n85r/min，材料為45鋼 ， 40，剪切彈性模量G8×104MPa，許用單位扭轉(zhuǎn)角1.0°/m。 由得：（） 利用截面法得： ()由 得： 攪拌軸為實(shí)心軸，則： 得=34.8mm圓整后考慮腐蝕裕量，取d=40mm5.1.2 攪拌軸剛度校核 得

27、 =0.9433°/m<=1.0°/m 所以圓軸的剛度足夠，考慮到攪拌軸與聯(lián)軸器配合，取d=50mm5.2 攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算 由于反應(yīng)釜的攪拌軸轉(zhuǎn)速=85200，故不作臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算。5.3 聯(lián)軸器的型式及尺寸的設(shè)計(jì)5.3.1 聯(lián)軸器型式的確定 由于選用擺線針輪減速機(jī)，所以聯(lián)軸器的型式選用立式夾殼聯(lián)軸節(jié)（D型）。標(biāo)記為：DN 50 HG5-21365，結(jié)構(gòu)如圖。由文獻(xiàn)分別確定聯(lián)軸節(jié)的尺寸和零件及材料，尺寸如表，零件及材料如表。由于聯(lián)軸節(jié)軸孔直徑DN=50mm，因此攪拌軸的直徑d調(diào)整至50mm。5.3.2 聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及尺寸立式夾殼聯(lián)軸節(jié)1- 夾殼；2-懸吊環(huán)；

28、3-墊圈；4-螺母；5-螺栓查文獻(xiàn)4填下表夾殼聯(lián)軸節(jié)的尺寸軸孔直徑50螺栓數(shù)量規(guī)格135624290190348366M129457010018160.60.45.3.3 聯(lián)軸節(jié)的零件及材料夾殼聯(lián)軸節(jié)的零件及材料件號(hào)名 稱(chēng)材 料件 號(hào)名 稱(chēng)材 料1左、右?jiàn)A殼ZG-1Cr18Ni9Ti(GB2100)4螺 母0Cr18Ni9Ti(GB/T 6170)2吊 環(huán)0Cr18Ni9Ti(GB4385 )5螺 栓A2-70(GB/T 5782)3墊 圈A-140(GB/T 97.2)5.4 攪拌槳尺寸的設(shè)計(jì)5.4.1 框式攪拌槳的結(jié)構(gòu) 框式攪拌槳的結(jié)構(gòu)如圖所示。由文獻(xiàn)5表確定不銹鋼框式攪拌槳的尺寸見(jiàn)表，零

29、件明細(xì)表見(jiàn)表?？蚴綌嚢铇慕Y(jié)構(gòu)1-槳葉 2-橫梁 3-筋板 4-連接螺栓 5-螺母 6-穿軸螺栓 7-螺母5.4.2 框式攪拌槳的尺寸框式攪拌槳的尺寸螺栓螺孔螺栓螺孔數(shù)量數(shù)量114050M16216.5M12813470重量91028542017051203519不大于0.0885.4.3 框式攪拌槳零件明細(xì)表零件明細(xì)表件號(hào)名稱(chēng)數(shù)量材料件號(hào)名稱(chēng)數(shù)量材料1槳葉2Cr18Ni12Mo2Ti5螺母8Cr18Ni12Mo2Ti2橫梁2Cr18Ni12Mo2Ti6穿軸螺栓2Cr18Ni12Mo2Ti3筋板4Cr18Ni12Mo2Ti7螺母4Cr18Ni12Mo2Ti4連接螺栓8Cr18Ni12Mo2Ti

30、5.5 攪拌軸的結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)5.5.1 攪拌軸長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)攪拌軸的長(zhǎng)度L近似由釜外長(zhǎng)度L1、釜內(nèi)未浸入液體的長(zhǎng)度L2、浸入液體的長(zhǎng)度L3 三部分構(gòu)成。即：= L1+ L2+ L3其中L1=H-M (H:機(jī)架高；M:減速機(jī)輸出軸長(zhǎng)度) L1=500-76=424mm L2=HT+HF-Hi (HT:釜體筒體長(zhǎng)度;HF:封頭深度;Hi:液體的裝填高度) 液體裝料高度Hi的確定： 釜體筒體的裝填高度式中VC操作容積(m3)；VF釜體封頭容積(m3)；Di筒體的內(nèi)徑(m)H1=1.1372m液體的總裝填高度Hi=H1+h1+h2=1137.2+325+25=1487.2m L2=1367+2

31、5;（25+325）-1487.2=582.8mm 浸入液體攪拌軸的長(zhǎng)度L3的確定： 攪拌槳的攪拌效果和攪拌效率與其在釜體的位置和液柱高度有關(guān)。攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為：（見(jiàn)文獻(xiàn)4215） 當(dāng)Di=Hi時(shí)為最佳裝填高度；當(dāng)Di<Hi時(shí)，需要設(shè)置兩層攪拌槳。 由于Hi=1487.2mmDi=1200mm，本設(shè)計(jì)需使用兩層攪拌槳，但由于是框式攪拌槳，無(wú)法選用兩層，故本設(shè)計(jì)使用單層攪拌槳。 攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為：S=2Hi/3=21487.2/3=991.47mm 故浸入液體的長(zhǎng)度L3=991.5mm 攪拌軸的長(zhǎng)度L為：L=424+582.8+991.5=1998.3mm 圓整 取

32、L=2000mm5.5.2 攪拌軸的結(jié)構(gòu)由于攪拌軸的長(zhǎng)度較大，考慮加工的方便，將攪拌軸設(shè)計(jì)成兩部分。與減速機(jī)相聯(lián)的攪拌軸軸長(zhǎng)為：L/=H-M+L4 (L4:攪拌軸深入釜內(nèi)的長(zhǎng)度，d=50mm時(shí)取350mm)L/=500-76+350=775mm 取L/=775mm攪拌軸下部分的軸長(zhǎng)為L(zhǎng)/=L-L/=2000-775=1225mm第六章 傳動(dòng)裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)6.1 電動(dòng)機(jī)的選型由于反應(yīng)釜里的物料具有易燃性和一定的腐蝕性，故選用隔爆型三相異步電機(jī)（防爆標(biāo)志dAT4）。根據(jù)電機(jī)的功率P3.0KW、轉(zhuǎn)速n1500r/min，由文獻(xiàn)5選用的電機(jī)型號(hào)為：YB100L2-4。6.2 減速器的選型6.2.

33、1 減速器的選型根據(jù)電機(jī)的功率P3.0KW、攪拌軸的轉(zhuǎn)速n85r/min、傳動(dòng)比為1500/ 8517.65，選用直聯(lián)型一級(jí)擺線針輪減速機(jī)（HG5-745-78），標(biāo)記ZLD3.04A17。由文獻(xiàn)6確定其安裝尺寸，直聯(lián)擺線針輪減速機(jī)的外形見(jiàn)圖、安裝尺寸如表。直連擺線針輪減速機(jī)6.2.2 減速機(jī)的外形安裝尺寸：減速機(jī)的外形安裝尺寸260230200506-1141521853.51476616.3 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)輸出軸使用了帶短節(jié)的夾殼聯(lián)軸節(jié)，且反應(yīng)釜使用不帶內(nèi)置軸承的機(jī)械密封，故選用XD型D單支點(diǎn)機(jī)架（HG2156695）。由攪拌軸的直徑d50mm可知，機(jī)架的公稱(chēng)直徑250。尺寸如表。XD型D單支點(diǎn)機(jī)架尺寸DiDLD3D4D5n+H輔型號(hào)機(jī)架質(zhì)量A2452953403303608-222204621044kg6.4 底座的設(shè)計(jì)對(duì)于不銹鋼設(shè)備，本設(shè)計(jì)采用圖底座的結(jié)構(gòu)，其上部