牛奶攪拌罐課程設(shè)計

1、食品機械與設(shè)備課程設(shè)計姓 名：曲凡蕊學(xué) 號：1系 別：生物與化學(xué)工程學(xué)院專 業(yè)：食品科學(xué)與工程班 級： 2010010901指導(dǎo)教師：許彬目錄前言1題目32.牛奶的工藝33.1初步選型3攪拌器3容器43.2容器參數(shù)確定4容器和封頭尺寸4擋板尺寸53.3攪拌器類型5攪拌器參數(shù)5攪拌器槳葉厚的確定8軸參數(shù)的確定93.4其他配件的選擇10機座10支座10聯(lián)軸器10夾套11接管孔口11接管11法蘭11填料密封114.計算結(jié)果概要125.參考文獻(xiàn)12前言 混合是食品加工工藝過程中重要的單元操作之一。“混合”是使兩種或兩種以上不同組分的物質(zhì)在外力作用下由不均勻狀態(tài)達(dá)到相對均勻狀態(tài)的過程?；旌喜僮魉捎玫脑O(shè)

2、備因物料狀態(tài)不同而異。對于低黏度液體，采用的是液體攪拌與混合機械設(shè)備；對于粉料，所用的設(shè)備為混合器。介于兩種狀態(tài)之間的物料，既可用攪拌器，也可用混合器，應(yīng)用最為廣泛的為攪拌器。機械攪拌設(shè)備主要用于物料的混合、傳熱、傳質(zhì)和反應(yīng)等過程。一般來講，攪拌反應(yīng)釜主要是由反應(yīng)釜、攪拌裝置、傳動裝置和軸封等組成。反應(yīng)釜包括釜體和傳熱裝置，它是提供反應(yīng)空間和反應(yīng)條件的部件，如蛇管、夾套和端蓋工藝接管等。攪拌裝置由攪拌器和攪拌軸組成，靠攪拌軸傳遞動力，由攪拌器達(dá)到攪拌目的。傳動裝置包括電動機、減速機及機座、聯(lián)軸器和底座等附件，它為攪拌器提供攪拌動力和相應(yīng)的條件。軸封為反應(yīng)釜攪拌軸之間的密封裝置，以封住釜體內(nèi)的流

3、體不致泄露。由電機驅(qū)動，經(jīng)減速機帶動攪拌軸及安裝在軸上的攪拌器攪拌反應(yīng)釜的操作目的主要表現(xiàn)為：(1)使不互溶液體混合均勻，制備均勻混合液、乳化液，強化傳質(zhì)過程；(2)使氣體在液體中充分分散，強化傳質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)；(3)制備均勻懸浮液，促使固體加速溶解、浸取或液-固化學(xué)反應(yīng)；(4)強化傳熱，防止局部過熱或過冷。2m3牛奶機械攪拌罐設(shè)計摘 要：本設(shè)計介紹了小型攪拌器涉及的基本思路和基本理論，分析了攪拌器的基本構(gòu)造及其相關(guān)內(nèi)容闡述了攪拌器的運動及其動力裝置。通過對攪拌器的基本設(shè)備的描述和對其基本工作原理、作用和功能等相關(guān)文獻(xiàn)的參考，對攪拌器的選型加以綜述。關(guān)鍵詞：牛奶；發(fā)酵罐；設(shè)計；1題目原料種類目的

4、密度（kg/m3)粘度（cp）處理量（m3）牛奶調(diào)配1.31×1033522.牛奶的工藝工藝流程3.1初步選型3.1.1攪拌器根據(jù)物料的黏度選型黏度的國際單位為pa·s 1pa·s=1000cp，此物料的黏度 0.1pa·s 根據(jù)上圖可知，因此該物料屬于低粘度物料又牛奶調(diào)配是低粘度軍餉液體混合，要求攪拌器的剪切作用和循環(huán)能力,可使用的攪拌器類型是推進式/旋渦式。初步確定選擇渦輪式攪拌器3.1.2容器選用立式圓筒形容器,標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，整體夾套。3.2容器參數(shù)確定3.2.1容器和封頭尺寸1、自定高徑比，選H/D=1.2，裝料系數(shù)1=0.8Vg=2 Vg=V

5、/1V=2.5（Vg公稱體積（2m³）1裝料系數(shù) V全容積）VDiH/4 Di= =1.38m圓整到公稱直徑D=1400mm，封頭取與圓筒體相同內(nèi)徑，封頭直邊高度h2=25mm當(dāng)D=1400mm ，h2=25mm時，查過程設(shè)備機械基礎(chǔ)附錄6，得封頭體積v=0.398m32、核算H/Di與H/Di=1.41/1.38=1.02，該值處于11.3之間，故合理，故也合理。容器及封頭類型參數(shù)如下表：容器類型容器直徑（m）容器內(nèi)徑（m)封頭類型封頭直邊高度(m）封頭體積（m3)立式圓筒型1.380.025橢圓形0.0250.3983.2.2擋板尺寸擋板寬度： b1=0.1D=0.14m 擋板個

6、數(shù)E1=43.3攪拌器類型攪拌槳為六直葉開啟渦輪攪拌槳3.3.1攪拌器參數(shù)攪拌槳的直徑dj=1/3Di 所以dj=0.47m葉片寬度b2=0.2dj=0.094m選轉(zhuǎn)速n1=200r/min查HGT3796.1122005得槳葉的輪轂直徑為90mm，軸孔直徑為60mm3.3.2電機、減速器的參數(shù)=0.035pa·s n1=200r/min =1.31×103kg/m3 dj=0.47mRe=31190.5 屬于湍流根據(jù)下圖得Np=4 N1=6.06kw此時應(yīng)先選擇合適的減速機，再確定電機的型號。確定減速器為兩級齒輪減速器 ，根據(jù)下表得減速器類型開式傳動、鑄齒減速器開式傳動減

7、速器單級圓柱齒輪減速器雙級圓柱齒輪減速器行星齒輪減速器0.90.930.950.970.980.950.960.950.982=0.96減速器輸出轉(zhuǎn)速n2=250r/min則電機功率Na=（N+Nm)/2 =1.1N/0.96=6.9Kw注：N攪拌功率；Nm軸封處損失功率0.1N；查電機型號表，如下圖確定電機型號為Y132S22過載系數(shù)k=2減速比為=11.6 屬于所選減速器的減速比范圍之內(nèi)電機型號確定準(zhǔn)確所選減速機的一些參數(shù)名稱減速比范圍軸轉(zhuǎn)速范圍功率范圍效率標(biāo)準(zhǔn)圖號兩級齒輪減器125-2500.6-300.96HG5-746-78減速器型號根據(jù)下圖確定減速器型號為LC1253.3.3攪拌器

8、槳葉厚的確定查表得=0.8cmNj=k3NdNmNj=13.79kw查表得其中Z=6 n=200r/minM=1119.6kg.f.cm=112M.pa又彎=M/W=75由上述數(shù)據(jù)查下表選擇槳葉選擇材料 高合金鋼ooCr17Ni14Mo2s為75確定的槳葉參數(shù)如下表槳葉類型槳葉直徑槳葉寬度槳葉厚度輪轂直徑軸孔直徑槳葉材料六直葉開啟渦輪攪拌槳500mm10mm8mm90mm60mm高合金鋼ooCr17Ni14Mo23.3.4軸參數(shù)的確定由下表幾種常用軸材料的k與A值軸的材料A3、20A4、354540CrC調(diào)質(zhì)1CrB退大2Cr調(diào)質(zhì)k1202002003002004004005201802404

9、00500A14.3412.1412.210.610.69.649.648.8312.611.49.648.95變換系數(shù)1.361.151.161.011.010.920.920.841.191.080.920.85選定45號鋼k=310則 N=N1×1.36=8.24HPd1=3.29cmmax=TQ/Wp=302.6kd1選擇3.9cm 即軸直徑為3.9cm軸材料的選擇查下表 B、C系數(shù)Go=8.1×105kgf/cm2時系數(shù)0¼½11.522.5B12108.57.77.26.8C0.730.620.520.470.440.42選0=0.5 則此時

10、B=10 Go=8.1×105kgf/cm2軸材料可確定為45號鋼軸直徑d=3.9cm3.4其他配件的選擇根據(jù)通用零部件的標(biāo)準(zhǔn)，確定以下零部件3.4.1機座根據(jù)電動機型號確定：機座為整體底座 型號為633353.4.2支座選用耳式支座3.4.3聯(lián)軸器聯(lián)軸器類型許用扭矩范圍1Nm軸徑范圍mm最大轉(zhuǎn)速范圍r/min形式代號規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)剛性夾殼聯(lián)軸器8590030110380900TQ25200HG-213-653.4.4夾套Di50600mm7001800mm20003000mmD夾Di50Di100Di200Di=1500 D夾=1600mm選擇可拆式整體夾套 直徑1600mm 高860m

11、m3.4.5接管孔口孔口類型鏈接尺寸及標(biāo)準(zhǔn)入孔PN1.6DN400HG)45-1999壓料口PN0.25DN40HG)45-1991壓料套管PN0.25DN100HG)45-1991出料口PN0.25DN40HG)45-19913.4.6接管出料口接管45×3.5×150壓料管51×315壓料口108×4×50入孔180×158×33.4.7法蘭類型標(biāo)準(zhǔn)號名稱數(shù)量材料可接橢圓形頂蓋處法蘭JB/T4701-2000PII1400-0.252Q2358螺母墊圈螺栓GB/76170-2000GB/795-2002GB/T5782-

12、2000螺母M20墊圈20螺栓M20×953.4.8填料密封根據(jù)GB21537-1992 選擇填料規(guī)格16×164.計算結(jié)果概要類型數(shù)量材料電動機Y132S2-21減速器LC1251聯(lián)軸器25-2002組合件法蘭PN0.25DN402Q2358蓋板PN2.5DN1001Q2358螺母N161Q235-A開啟式渦輪攪拌器1高合金ooCr17Ni14Mo2接管32×35110接管45×35110夾套封頭2Q235-A夾套筒體1Q235-A耳式支座A44Q235-A-F封頭DN1400×102Q235-A螺栓M20×552Q235-B墊圈2052Q215-A螺母M2052Q235-B墊片1石棉橡膠板法蘭2Q235-A5.參考文獻(xiàn)1肖旭霖.食品加工機械與設(shè)備.中國輕工業(yè)出版社.1991年2化工