結(jié)晶釜的設(shè)計(jì)

1、結(jié) 晶 釜 的 設(shè) 計(jì) 目錄1 .結(jié)晶釜的結(jié)構(gòu) 31.1 結(jié)晶釜的功能和用途 31.2 結(jié)晶釜的反應(yīng)條件 32 .設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 43 .設(shè)計(jì)方案的分析和擬定 44 .各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定和設(shè)計(jì)計(jì)算 54.1 罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 54.1.1 罐體幾何尺寸計(jì)算 64.1.2 夾套幾何尺寸計(jì)算 74.2 結(jié)晶釜的強(qiáng)度計(jì)算 84.2.1 強(qiáng)度計(jì)算（按內(nèi)壓計(jì)算強(qiáng)度） 84.2.2 穩(wěn)定性校核（按外壓校核厚度） 10134.3 結(jié)晶釜的攪拌器 84.3.1 攪拌裝置的攪拌器 84.3.2 攪拌器的安裝方式及其與軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 94.3.3 攪拌裝置的攪拌軸設(shè)計(jì) 91.1 4結(jié)晶釜的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 161.

2、1.1 常用電機(jī)及其連接尺寸 161.1.2 凸緣法蘭 161.1.3 安裝底蓋 164.5 結(jié)晶釜的軸封裝置設(shè)計(jì) 164.5.1 填料密封 174.5.2 機(jī)械密封 174.6 結(jié)晶釜的其他附件設(shè)計(jì) 184.6.1 支座 184.6.2 手孔和人孔 184.6.3 設(shè)備接口 115.參考文獻(xiàn) 211 .結(jié)晶釜的結(jié)構(gòu)1.1 結(jié)晶釜的功能和用途結(jié)晶釜主要由攪拌容器、攪拌裝置、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管和一些附件組成。攪拌容器分罐體和夾套兩部分，主要由封頭和筒體組成，多為中、低壓壓力容器；攪拌裝置由攪拌器和攪拌軸組成，其形成通常由工 藝設(shè)計(jì)而定；傳動(dòng)裝置是為帶動(dòng)攪拌裝置設(shè)置的，主要由

3、電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器 和傳動(dòng)軸等組成；軸封裝置為動(dòng)密封，一般采用機(jī)械密封或填料密封；它們與支 座、人孔、工藝管等附件一起，構(gòu)成完整的結(jié)晶釜。結(jié)晶釜是物料混合反應(yīng)后， 夾層內(nèi)需冷凍水或冷媒水急劇降溫的結(jié)晶設(shè)備，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于夾層面積的大小，攪拌器的結(jié)構(gòu)形式和物料出口形式， 罐體內(nèi)高精度拋光， 以及罐體內(nèi)清洗 無(wú)死角的要求來(lái)滿足工藝使用條件。結(jié)晶釜是化工、制藥、食品等行業(yè)的物料混合、加溫、降溫、攪拌等國(guó)內(nèi)過(guò)程中的混合反應(yīng) 設(shè)備。由于工藝和介質(zhì)不同，物料有易燃、易爆、巨毒、高溫高壓的狀況常為多見。設(shè)備的 攪拌形式、轉(zhuǎn)速、加溫和降溫的要求不同。該設(shè)備的設(shè)計(jì)選材、結(jié)構(gòu)和減速機(jī)防爆與不防爆 要求也不同。1

4、.1 結(jié)晶釜的反應(yīng)條件結(jié)晶釜的設(shè)計(jì)要注重反應(yīng)的條件，一般考慮夾套和攪拌器的材料、上下進(jìn)出口的設(shè)計(jì)，主要分為溫度、壓強(qiáng)、進(jìn)料口和出料口、材料這幾個(gè)因素。溫度-這個(gè)一般都應(yīng)當(dāng)有嚴(yán)格的控制，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意溫度計(jì)選擇。要是反應(yīng)溫度高可能要使用油浸泡溫度計(jì)，所以要留可以裝油的管槽，要是溫度低還要注意冰封現(xiàn)象發(fā)生。要是溫度在100度到0度之間，要求不高的情況下， 可以用塞子直接套溫度 計(jì)(注意壓強(qiáng))。壓強(qiáng)-壓強(qiáng)的高低要選擇合適的反應(yīng)釜，一般只要能承受兩倍的大氣壓就可以 了。本設(shè)計(jì)是在負(fù)壓條件下完成。進(jìn)料口和出料口 - 一般進(jìn)料口做一定大就一個(gè)可以了，要注意一些比如回流口、真空口什么的，還有就是出料

5、口的大小，有些物質(zhì)反應(yīng)后不容易放出，所以要設(shè)計(jì)合適。材料-一般反應(yīng)釜都是玻璃的， 要是工業(yè)生產(chǎn)最好用搪瓷的，攪拌的金屬要注意保護(hù)不要被腐蝕，放料活塞要可以防腐。還有就是夾套的進(jìn)出水的控制，防止部分比如鹽水的滯留。2 .設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(1) HG/T 20569-94 機(jī)械攪拌設(shè)備(2) GB 150-1998鋼制壓力容器(3) HG 2156321572-95 HG 21537.78-92攪拌傳動(dòng)裝置(4) TCED S8-90壓力容器強(qiáng)度計(jì)算書統(tǒng)一格式(5) CD 130A20-86化工設(shè)備設(shè)計(jì)文件編制規(guī)定3 .設(shè)計(jì)方案的分析和擬定此次我要設(shè)計(jì)的是全容積為6.0 m3,操作容積為4.4 m3的結(jié)晶

6、釜。1、設(shè)計(jì)壓力：容器內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力為負(fù)壓，夾套內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力為0.2MPa,由此可知本反應(yīng)釜是在常壓下工作 。2、設(shè)計(jì)溫度：容器內(nèi)的設(shè)計(jì)溫度 80到100C,夾套內(nèi)的設(shè)計(jì)溫度 130C,設(shè)計(jì)溫度均 不高，不需要對(duì)反應(yīng)釜作保溫措施。3、介質(zhì)選擇：容器內(nèi)的介質(zhì)為染料及有機(jī)溶劑，夾套內(nèi)的介質(zhì)為冷卻水或蒸汽。4、攪拌器：選用推進(jìn)式攪拌器，攪拌軸轉(zhuǎn)速為50 r/min ,功率為5.5kW。5、材料選擇：選用最常用的Q235-A碳素鋼材，由此釜中的其他接管法蘭等鋼材也選用 Q235-A碳素鋼材。封頭為標(biāo)準(zhǔn)的橢圓封頭，材質(zhì)也選用Q235-A碳素鋼。6、傳動(dòng)系統(tǒng)：選用庫(kù)存電機(jī) Y1322-6,轉(zhuǎn)速960r/mi

7、n,功率5.5kW,給定攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)用 V帶傳動(dòng)。7、接管設(shè)計(jì)：已知結(jié)晶釜的用途為冷卻結(jié)晶，因此反應(yīng)釜需要冷卻水入口、加料口、 人孔、溫度計(jì)管口、壓縮空氣入口、放料口、手孔、備用管口、壓料管、壓料管套管。公稱尺寸：冷卻水入口公稱尺寸 DN=25加料口公稱尺寸 DN=25人孔公稱尺寸 DN=400 溫度計(jì)管口公稱尺寸 DN=80壓縮空氣入口公稱尺寸 DN=25放料口公稱尺寸 DN=40冷凝 水出口公稱尺寸 DN=25手孔公稱尺寸 DN=100備用管口公稱尺寸 DN=40壓料管DN=50 壓料管套管DN=8Q8、焊接選擇：焊接采用電弧焊，焊條牌號(hào)：采用 J 507焊條。9、法蘭焊接：法蘭焊接按相應(yīng)

8、法蘭標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，角焊縫及搭接焊縫的焊叫尺寸按兩焊 件中較薄板的厚度。此外，設(shè)計(jì)中還需選擇接管、管法蘭、設(shè)備法蘭、軸承、聯(lián)軸器、軸封形式，最后完 成設(shè)計(jì)時(shí)，需將設(shè)計(jì)的反應(yīng)釜繪制成裝配圖及繪出傳動(dòng)系統(tǒng)部件圖。4,各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定和設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)罐體一般是立式圓筒形式容器，有頂蓋、筒體、罐底，通過(guò)支座安裝在基礎(chǔ)平臺(tái)上。罐 底通常為橢圓形封頭。頂蓋在受壓狀態(tài)下常選用橢圓形封頭，對(duì)于常壓或操作壓力不大而直徑較大的設(shè)備，頂蓋可采用薄鋼板制造的平蓋，并在薄鋼板上加設(shè)型鋼(槽鋼和工字鋼)制的橫梁，用以支承攪拌器及其傳動(dòng)裝置。頂蓋和鋼底分別與筒體相連。罐底與筒體的連接常采用焊接連接。頂

9、蓋與筒體的連接型式分為開拆和不可拆兩種，筒體直徑D1 <1200 mm,宜采用可拆連接。當(dāng)要求可拆時(shí)，做成法蘭連接。夾套型式與罐體相同。4.1.1 罐體幾何尺寸計(jì)算1、釜體形式為常用結(jié)構(gòu)圓筒形，封頭形式為常用結(jié)構(gòu)橢圓形。原始尺寸如下表4-1 :表4-1原始尺寸.、一 _ _3全谷積V (m )6.0一一、一3操作谷積V1 ( m )4.4.一. _2傳熱面積F (m )9.42、初算筒體內(nèi)徑D1按式計(jì)算，得取圓整筒體內(nèi)徑 D1 =2000mm, 一米高白容積V1m =3.14 m3,內(nèi)表面積F1m=18.85 m2。選取釜體封頭容積V1封=0.405 m3釜體高度H1按式計(jì)算，得H1 =

10、 V -V1 封）/V1m= （6-0.405 ） /3.14=1.78m選取圓整釜體高度H 1=2000 mm實(shí)際容積V按式計(jì)算，得 3V =V1m M Hi +M封=3.14*2.000+0.405=6.685 m4.1.2 夾套幾何尺寸計(jì)算夾套直徑D2選取夾套筒體內(nèi)徑D2= D1+100=2100 mm,裝料系數(shù)刀按式計(jì)算，得=Y操 /V =4.4/6.685=0.658夾套筒體高度H按式計(jì)算，得H2 至 0V V1 封）/V1m =（ 0.658*6.858-0.405） /3.14=1.308m選取圓整夾套筒體高度H2=1400mm以內(nèi)徑為公稱直徑的橢圓封頭的型式和尺寸，選取罐體封頭

11、表面積F1封=2.213 m2。筒體的容積、面積和質(zhì)量，選取一米高筒體表面積F1m =6.28 m2。實(shí)際總傳熱面積F按式F = F1m H2 F1 封、校核，得22F = F1m H 2 F1 封=6.28*1.308+2.213 =10.43 m >9.4 m綜上所述，筒體和夾套尺寸為下表4-6所示：表4-6 筒體和夾套尺寸直徑（mm）高度（mm筒體20002000夾套210014004.2 夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算4.2.1 強(qiáng)度計(jì)算（按內(nèi)壓計(jì)算強(qiáng)度）據(jù)工藝條件或腐蝕情況確定，設(shè)備材料選用Q235-A。由工藝條件給定，設(shè)計(jì)壓力（罐體內(nèi)）p1=0.2MPa,設(shè)計(jì)壓力（夾套內(nèi)）p2=0.3

12、MPa,設(shè)計(jì)溫度（罐體內(nèi)）t1<100 C,設(shè)計(jì)溫度（夾套內(nèi)）t2<150 Co選取罐體及夾套焊接接頭系數(shù)*=0.85 o罐體筒體計(jì)算厚度61按式計(jì)算，得夾套筒體計(jì)算厚度22按式計(jì)算，得罐體封頭計(jì)算厚度61'按式計(jì)算，得夾套封頭計(jì)算厚度二2按式計(jì)算，得壁厚附加量C =Ci +C2 +C3 ,其中。為鋼板負(fù)偏差，初步取Ci =0.6mm,腐蝕裕量C2=2mm, 熱加工減薄量C3 =2 （封頭熱加工 C3=0.5mm）,因此：C =0.6+2+0=2.6mm罐體筒體設(shè)計(jì)厚度61c按式計(jì)算，得1c =、1 C2 =2.12+2=4.12mm夾套筒體設(shè)計(jì)厚度62 c按式計(jì)算，得2c

13、 =、2 C2 =2.22+2.0=4.22mm. . 一 _ 罐體封頭設(shè)計(jì)厚度61c按式計(jì)算，得、1'c =、1' . C =2.08+2.0=4.08mm '夾套封頭設(shè)計(jì)厚度62 c按式計(jì)算，得2c =、2 C2=2.18+2.0=4.18mm2 c22圓整選取罐體筒體名義厚度1n =5mm圓整選取夾套筒體名義厚度62 n =5mm圓整選取罐體封頭名義厚度61； =5mm圓整選取夾套封頭名義厚度62n =5mm4.2.2 穩(wěn)定性校核（按外壓校核厚度）1 、假設(shè)罐體筒體名義厚度61n =8 mm鋼板厚度負(fù)偏差,選取鋼板厚度負(fù)偏差C1 =0.6mm據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，腐蝕裕量C

14、2 =2.0mm厚度附加量C按式計(jì)算，得C =C1 C2=0.6+2.0=2.6mm罐體筒體有效厚度61e按式計(jì)算，得、1e = 1n - C =8-2.6=5.4 mm罐體筒體外徑D1O按式計(jì)算，得D1O = D12、1n =2000+2*8=2016mm筒體計(jì)算長(zhǎng)度L按式計(jì)算，得L = H 2 1 3 幾=1400+250/3=2233.3mmD1O.1e =2016/5.4=373.15系數(shù)L D1O =2233.3/2016=1.108系數(shù)許用外壓力p限式計(jì)算，得確定罐體筒體名義厚度1n =8 mmBD1O、,1e=85/373.15=0.23MPa>0.2MPa2、假設(shè)罐體封頭

15、名義厚度、:1n=8 mm選取鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.6mm據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，腐蝕裕量C2 =2.0mm厚度附加量C按式計(jì)算，得C = C1 C2 =0.8+2.0=2.6mm罐體封頭有效厚度 51e按式計(jì)算，得、'_ 'c1a =1 C =8-2.6=5.4 mm e n ,罐體封頭外徑D1O按式計(jì)算，得D1O =D1 2、. 1n =2000+2*8=2016mm標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭當(dāng)量球殼外半徑R1O按式計(jì)算，得R1O = 0.9D1O =0.9*2016=1814 mm系數(shù)A按式人 0.125A = 7'一（R1。/'%）計(jì)算，得查 B = f（A班線，得系數(shù)B=90

16、MPa許用外壓力pl按式計(jì)算，得 1 B903 1 = = = 0.27 Mpa >0.2 MPaR1O /、1e 1814 5.4確定罐體封頭名義厚度61n =8mm4.2.3 水壓試驗(yàn)校核罐體試驗(yàn)壓力p仃按式計(jì)算，得夾套水壓試驗(yàn)壓力 p2T按式計(jì)算，得門113ip2T =1.25p2-T-r =1.25m0.3m=0.375Mpa 查碳.t113素鋼、普通低合金鋼鋼板許用應(yīng)力，得材料屈服點(diǎn)應(yīng)力計(jì)算，得 罐體圓筒應(yīng)力仃仃按式 計(jì)算，得1T< 179.8 Mpa=心+弘)= 0.25父(2000 + 5.4)=4642Mpa2,1e2 5.4夾套內(nèi)壓試驗(yàn)應(yīng)力:二2T二 2TP2T

17、D2 , '"1e20.375 2100 5.42 5.4=73.10Mpa <179.8 Mpa所以?shī)A套水壓試驗(yàn)強(qiáng)度足夠。綜上所述，筒體和夾套具體加工尺寸如下表4-10 :表4-10筒體和夾套局加工尺寸筒體（mm封頭（mm）罐體88夾套554.3 結(jié)晶釜的攪拌器4.3.1 攪拌裝置的攪拌器攪拌器的型式主要有：槳式、推進(jìn)式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶式等。當(dāng)用來(lái)調(diào)和（低黏度均相液體混合）時(shí)，適用的攪拌器型式有推進(jìn)式和渦輪式，主要受到容積循環(huán)速率的影響。當(dāng)用來(lái)分散（非均勻相液體混合），適用的攪拌器型式有渦輪式， 主要受到液滴大小（分 散度）、容積循環(huán)速率的影響。當(dāng)用于固體

18、懸浮時(shí)，按固體粒度、含量及密度，決定用槳式、推進(jìn)式或渦輪式，主要受 到容積循環(huán)速率、湍流強(qiáng)度的影響。當(dāng)用于氣體吸收時(shí)，適用的攪拌器型式有渦輪式，主要受到剪切作用、容積循環(huán)速率、 高速度的影響。當(dāng)用于傳熱時(shí)，適用的攪拌器型式有槳式、推進(jìn)式、渦輪式，主要受到容積循環(huán)速率、 流經(jīng)傳熱面的湍流速度的影響。當(dāng)用于高黏度操作時(shí)，適用的攪拌器型式有框式、渦輪式、螺桿式、螺帶式、帶橫擋板 的槳式，主要受到容積循環(huán)速率、低速度的影響。當(dāng)用于結(jié)晶時(shí)，按控制因素用渦輪式、槳式和槳式變種，主要受到容積循環(huán)速率、剪切作用低速度的影響。本反應(yīng)釜攪拌裝置的攪拌器采用槳式。4.3.2 攪拌器的安裝方式及其與軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)此

19、次任務(wù)選用的是 槳式攪拌器。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。為防螺紋腐蝕加軸頭保護(hù)帽。本反應(yīng)釜的槳式攪拌器直徑槳式攪拌器直徑DJ=700mmJ槳式攪拌器的主要尺寸，當(dāng)Dj = 700mm時(shí)，D =50mm,d1 = 90mm , D0 = M 16 ,鍵槽B =16mm,t =55.1mm, H =95mm質(zhì)量 m=4.59Kg, N/ 不大于 0.025。4.3.3 攪拌裝置的攪拌軸設(shè)計(jì)攪拌軸的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是材料選定、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（包括軸的支承結(jié)構(gòu)）和 強(qiáng)度校核。因本結(jié)晶釜的轉(zhuǎn)速 n=50r/min ,因此不需要進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的校核。1 、攪拌軸的材料：選用 45

20、號(hào)鋼。2、攪拌軸的結(jié)構(gòu)：常用實(shí)心或空心直軸，其結(jié)構(gòu)型式根據(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。本結(jié)晶釜攪拌軸的結(jié)構(gòu)型式選用實(shí)心直軸。3、攪拌軸強(qiáng)度校核：由結(jié)晶釜設(shè)計(jì)任務(wù)書給定，軸功率 P=4kW攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù) n =50r/min常用軸材料為45號(hào)鋼。軸所傳遞的扭矩查表得軸常用材料的 T T及Ao值，材料許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力l=35Mpa,系數(shù) Ao=112o軸端直徑開一個(gè)鍵槽，軸徑擴(kuò)大 5% 為d =30.4*1.05 %=31.9mm圓整軸端直徑d =40mm因此攪拌軸的直徑 40mm4、攪拌軸的形位公差和表面粗糙度要求：攪拌軸轉(zhuǎn)速n=50

21、r/min ,直線度允許差1000：0.1 。5、攪拌軸的支承：一般攪拌軸可依靠減速器內(nèi)的一對(duì)軸承支承。攪拌軸的支撐采用滾動(dòng)軸承。反應(yīng)釜攪拌軸的滾動(dòng)軸承，通常根據(jù)轉(zhuǎn)速、載荷的大小及軸徑d選擇，高轉(zhuǎn)速、輕載荷可選用角接觸球軸承；低速、重載荷可選用圓錐滾子軸承。根據(jù)軸端直徑d=40mm選用角接觸球軸承采用背對(duì)背安裝成對(duì)軸承。4. 4結(jié)晶釜的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)結(jié)晶釜的攪拌器是由傳動(dòng)裝置來(lái)帶動(dòng)。傳動(dòng)裝置通常設(shè)置在釜頂封頭的上部。結(jié)晶釜傳動(dòng)裝置的設(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。4.4.1 常用電機(jī)及其連接尺寸Y系列全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)為最常用的；當(dāng)有防爆要求時(shí)

22、，可選用 YB系列。 本結(jié)晶釜用庫(kù)存電機(jī) Y132M2-6,轉(zhuǎn)速960r/min,電機(jī)功率 P=5.5kW=4.4.2 凸緣法蘭凸緣法蘭一般焊接于攪拌容器封頭上，用于連接攪拌傳動(dòng)裝置，亦可兼作安裝，維修，檢查用孔。凸緣法蘭分整體和襯里兩種結(jié)構(gòu)形式，密封面分突面（R）和凹面（M）兩種。本反應(yīng)釜凸緣法蘭焊接于攪拌容器封頭上， 采用整體結(jié)構(gòu)形式，密封面采用突面（R）。 根據(jù)攪拌軸的直徑和附圖，由表 4-15凸緣法蘭主要尺寸，選擇公稱直徑 DN=500mm螺紋 為M24,螺栓數(shù)量為20個(gè)，質(zhì)量為102kg的R型凸緣法蘭。4.4.3 安裝底蓋安裝底蓋采用螺柱等緊固件，上與機(jī)架連接，下與凸緣法蘭連接，是整

23、個(gè)攪 拌傳動(dòng)裝置與容器連接的主要連接件。安裝底蓋的常用形式為RS和LRS型，其他結(jié)構(gòu)（整體或襯里）、密封面形式 （突面或凹面）以及傳動(dòng)軸的安裝形式（上裝或下裝），按HG21565-95選取。安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同。形式選取時(shí)應(yīng)注意與凸緣法蘭的密封 面配合（突面配突面，凹面配凹面）。本反應(yīng)釜安裝底蓋采用螺柱等緊固件，上與機(jī)架連接，下與凸緣法蘭連接。采用RS型形式，整體結(jié)構(gòu)、密封面形式（突面）以及傳動(dòng)軸的安裝形式 （上裝），按HG21565-95選取。 安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同，均為DN=500mm4.5 結(jié)晶釜的軸封裝置設(shè)計(jì)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

24、內(nèi)處于一定的正壓力的真空狀態(tài)以及防止反應(yīng)物料逸出和雜質(zhì)的滲入。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)備由于反應(yīng)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。結(jié)晶釜攪拌軸處的密封， 屬于動(dòng)密封，常用的有填料密封和機(jī)械密封兩種形式，它們都有標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)要求直接選用。4.5.1 填料密封填料密封是攪拌設(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，緊壓螺栓及油杯等組成。因其結(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。當(dāng)采用填料密封

25、時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)填料箱。標(biāo)準(zhǔn)填料箱中，HG21537.7-92為碳鋼填料箱，HG21537.8-92為不銹鋼填料箱。填料箱密封的選用還注意以下幾方面：當(dāng)填料箱的的結(jié)構(gòu)和填料的材料選擇合理，并有良好潤(rùn)滑和冷卻條件時(shí)，可用于較高的工作壓力，溫度和轉(zhuǎn)速條件下；當(dāng)填料無(wú)冷卻，潤(rùn)滑時(shí)，轉(zhuǎn)軸線速度不應(yīng)超過(guò)1m/s；4.5.2 機(jī)械密封機(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)中工作的有壓和真空設(shè)備。由于反應(yīng)釜多采用立式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)速低，但攪拌軸直徑大，尺寸長(zhǎng)，擺動(dòng)和振動(dòng)較大，故 機(jī)械密封常采用外裝式（靜環(huán)裝于釜口法蘭外惻），小彈簧（

26、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中含有多個(gè)沿周向分布的彈簧），旋轉(zhuǎn)式（彈性元件隨軸旋轉(zhuǎn)）的結(jié)構(gòu)，當(dāng)介質(zhì)壓力、溫度低且腐蝕性大時(shí)，可采用單端面（由一對(duì)密封端面組成），非平衡型（載荷系數(shù)Kr 1）的機(jī)械密封。當(dāng)介質(zhì)壓力，溫度高或介質(zhì)為易燃，易爆，有毒時(shí)，應(yīng)采用雙端面（由兩對(duì)密封面組成），平衡型（載荷系數(shù)K<1）的機(jī)械密封。當(dāng)攪拌設(shè)備采用機(jī)械密封時(shí)，在下列情況下，應(yīng)采用必要的措施， 以便保證密封使用性能，提高使用壽命。當(dāng)密封腔介質(zhì)溫度超過(guò) 80c時(shí)，對(duì)單端面和雙端面機(jī)械密封，都應(yīng)采用冷卻措施；為防止密封面干摩擦，對(duì)單端面機(jī)械密封，應(yīng)采用潤(rùn)滑措施；當(dāng)采用雙端面機(jī)械密封時(shí)，應(yīng)采用密封液系統(tǒng)，向密封端面提供密封液，用于冷卻

27、， 潤(rùn)滑密封端面；必要時(shí)，應(yīng)對(duì)潤(rùn)滑液，密封液進(jìn)行過(guò)濾；當(dāng)采用潤(rùn)滑及密封液系統(tǒng)時(shí)，需考慮一旦潤(rùn)滑液，密封液漏入攪拌容器內(nèi)，應(yīng)不會(huì)影 響容器內(nèi)物料的工藝性能，不會(huì)使物料變質(zhì)，必要時(shí)應(yīng)采用緩沖液杯和漏夜收集器等防污染措施。本反應(yīng)釜一般在常壓，低壓，低轉(zhuǎn)速下使用，故采用填料密封。因其結(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，且便于定期維護(hù)此攪拌設(shè)備。4.6 結(jié)晶釜的其他附件設(shè)計(jì)4.6.1 支座夾套反應(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/T4725-92 ）分為A型和B型兩種。當(dāng)設(shè)備需要保溫或直接支承在樓板上時(shí)選B型，否則選A型。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

28、到安裝誤差造成的受力情況變壞，應(yīng)按兩個(gè)支座計(jì)算。本反應(yīng)釜為夾套立式安裝，不需要保溫，選用B型標(biāo)準(zhǔn)耳式支座，耳座為 4個(gè)。耳式支座的實(shí)際承受載荷的近似計(jì)算：q 一mog*Ge+4（p"Ge Se（i0：IL knnG本結(jié)晶釜耳座單重 m=8.3 Kg ,支座的總質(zhì)量為 M=33.2Kg。4.6.2 手孔和人孔手孔和人孔的設(shè)置是為了安裝，拆卸，清洗和檢修設(shè)備內(nèi)部的裝置。手孔直徑一般為 150-250mm,應(yīng)使工人帶上手套并握有工具的手能方便的通過(guò)。當(dāng)設(shè)備 的直徑大于900mm時(shí)，應(yīng)開設(shè)人孔。人孔的形狀有圓形和橢圓兩種。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

29、原則，對(duì)于反應(yīng)釜，還要考慮攪拌器的尺寸，以便攪拌軸及攪拌器能通過(guò)人孔放入罐體內(nèi)。由任務(wù)書給定，本反應(yīng)釜需開設(shè)手孔，沒有人孔。根據(jù)任務(wù)書要求，公稱直徑DN=100mm 本反應(yīng)釜選用帶頸平焊法蘭手孔 ，突面（RF型）。由參考文獻(xiàn)16表11-4手孔尺寸選用帶頸平 焊法蘭手孔，螺柱為 M16,數(shù)量為4個(gè)，螺母數(shù)為8個(gè)，總質(zhì)量為13.3kg。4.6.3 設(shè)備接口1、接管與管法蘭接管和管法蘭是用來(lái)與管道或其他設(shè)備連接的。標(biāo)準(zhǔn)管法蘭的主要參數(shù)是公 稱通徑（DN和公稱壓力（PN。接管的伸出長(zhǎng)度一般為從法蘭密封面到殼體外 徑為150mm當(dāng)考慮設(shè)備保溫等要求時(shí)，可取伸出長(zhǎng)度為200mm 管法蘭分為：板式平焊法蘭（

30、PL）,帶頸平焊法蘭（SO,帶頸對(duì)焊法蘭（WN等，法蘭密封面 形式主要有突面（RF）,凹凸面（MFM,榨槽面（TG三種。本任務(wù)書要求蒸汽 入口、加料口和冷凝水出口的公稱直徑DN=25由公稱直徑與鋼管外徑，選用外徑為32,質(zhì)量為0.4kg的鋼管。由標(biāo)準(zhǔn)突面板式平焊鋼制管法蘭主要尺寸，選 用外徑為100mm內(nèi)彳空為33mm螺紋為M1Q理論質(zhì)量為0.65kg的法蘭。由標(biāo)準(zhǔn)突面板式平焊鋼制管法蘭主要尺寸，選用外徑為190mm內(nèi)徑為91mm螺紋為M16,理論質(zhì)量為2.60kg的法蘭。溫度計(jì)管口的公稱直徑 DN=65,由表4-16公稱直徑與鋼管外徑，選用外徑為76,質(zhì)量為1.7kg的鋼管。由標(biāo)準(zhǔn)突面板式平

31、焊鋼制管法蘭主要尺寸，選用外徑為 160mm內(nèi)彳至為78mm 螺紋為M1?理論質(zhì)量為1.61kg的法蘭。放料口的公稱直徑 DN=40由表4-16公稱直徑與鋼管外徑，選用外徑為 45的鋼管。由標(biāo) 準(zhǔn)突面板式平焊鋼制管法蘭主要尺寸，選用外徑為130mm內(nèi)彳仝為46mm螺紋為M1?理論質(zhì)量為1.20kg的法蘭。手孔的公稱直徑 DN=100由表4-13公稱直徑與鋼管外徑，選用外徑為 108的鋼管。由附 表4-12標(biāo)準(zhǔn)突面板式平焊鋼制管法蘭主要尺寸，選用外徑為100mm內(nèi)彳仝為110mm螺紋為M16,理論質(zhì)量為3.02kg的法蘭。2、補(bǔ)強(qiáng)圈容器開孔后由于殼體材料的削弱，出現(xiàn)開孔應(yīng)力集中現(xiàn)象。因此，要考慮補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈就是用來(lái)彌補(bǔ)設(shè)備殼體因開孔過(guò)大而造成的強(qiáng)度損失的一種最常用形式。