第四章工廠設計——設備設計與選型

1、4設備設計與選型設備設計與選型設備工藝設計的主要內容設備工藝設計的主要內容設備設計的基本原則設備設計的基本原則通用設備的選型通用設備的選型非標設備的工藝設計非標設備的工藝設計4.1 設備工藝設計的內容設備工藝設計的內容1.確定單元操作的設備類型確定單元操作的設備類型2.確定設備的材質確定設備的材質3.確定設備的設計參數(shù)確定設備的設計參數(shù)4.確定標準設備確定標準設備(定型設備定型設備)的型號的型號,數(shù)量數(shù)量5.已系列化的設備確定設備的標準圖號和型號已系列化的設備確定設備的標準圖號和型號6.確定非標準設備的設計條件和設備草圖確定非標準設備的設計條件和設備草圖7.編制工藝設備一覽表編制工藝設備一覽表

2、8,工藝設備設計圖紙的會簽工藝設備設計圖紙的會簽4.2 設備工藝設計與選型的原則設備工藝設計與選型的原則1.滿足工藝過程的要求滿足工藝過程的要求(生產能力生產能力,工藝條件工藝條件,環(huán)境條件環(huán)境條件,可可靠穩(wěn)定靠穩(wěn)定)2.經(jīng)濟合理經(jīng)濟合理,技術先進和成熟統(tǒng)一技術先進和成熟統(tǒng)一(投資和操作成平衡投資和操作成平衡)3.操作操作,控制控制,維修方便維修方便4.采購采購,供貨方便供貨方便5.考慮生產的波動考慮生產的波動,決定設備的富余能力和備用要求決定設備的富余能力和備用要求4.3 通用設備的選型通用設備的選型4.3.1 4.3.1 生物工程常用的通用設備生物工程常用的通用設備 (1)(1)物料輸送設

3、備物料輸送設備1)1)固體輸送設備固體輸送設備: : 帶式輸送機帶式輸送機 斗式提升機斗式提升機, ,螺旋輸送機螺旋輸送機 液力輸送設備液力輸送設備 氣力輸送設備氣力輸送設備2)2)液體輸送設備液體輸送設備: : 離心泵離心泵3)3)氣體輸送設備氣體輸送設備: : 壓縮機壓縮機 風機風機固體物料破碎工藝流程固體物料破碎工藝流程1 1、粗顆粒粉碎機、粗顆粒粉碎機 6 6、流化床氣流粉碎機、流化床氣流粉碎機 1111、后冷卻器、后冷卻器2.52.5、預冷器（兼螺桿加料器）、預冷器（兼螺桿加料器） 8 8、除塵捕集器、除塵捕集器 1212、冷凍干燥機、冷凍干燥機3 3、盤式粉碎機、盤式粉碎機 9 9

4、、高壓引風機、高壓引風機 1313、引風機、引風機 4.74.7、旋風分離器、旋風分離器 1010、空氣壓縮機、空氣壓縮機 1414、鎖風閥、鎖風閥(1)帶式輸送機帶式輸送機帶寬帶寬B Bmm mm 帶速帶速 V m/sV m/s0.80.81.01.01.251.251.61.62.02.02.52.53.153.154 4(4.5)(4.5)5.05.0(5.6)(5.6)6.56.5輸送能力輸送能力I IV V,m,m3 3/h/h50050069698787108108139139174174217217 6506501271271591591981982542543183183973

5、97 800800198198248248310310397397496496620620781781 1000100032432440540550750764964981181110141014127812781622162212001200 59359374274295195111881188148614861872187223772377267426742971297114001400 825825103210321321132116521652206520652602260233043304371837184130413016001600218621862733273334443444

6、4373437349204920546654666122612218001800 2795279534943494440344035591559162916291698969897829782990839083200020003470347043384338546654666941694178087808867686769717971711277112772200220068436843869086909776977610863108631216612166141201412024002400828982891052610526118421184213158131581473714737171

7、0417104 通用固定式帶式輸送機是化通用固定式帶式輸送機是化工、煤炭、冶金、建材、電力、輕工、煤炭、冶金、建材、電力、輕工、糧食及交通運輸?shù)炔块T廣泛使工、糧食及交通運輸?shù)炔块T廣泛使用的運輸設備。適用于輸送容量為用的運輸設備。適用于輸送容量為0.5-2.50.5-2.5噸噸/ /米米3 3的塊狀、粉狀等散的塊狀、粉狀等散狀物料。狀物料。 帶式輸送機的結構帶式輸送機的結構水平帶式輸送機水平帶式輸送機傾角帶式輸送機傾角帶式輸送機帶式輸送機組成帶式輸送機組成1)1)輸送帶輸送帶2)2)驅動裝置驅動裝置: :提供驅動力提供驅動力/ /電機電機, ,減速機減速機/ /驅動輥驅動輥3)3)張緊裝置張緊裝

8、置: :補償帶長變化補償帶長變化/ /重錘式重錘式, ,螺旋式螺旋式, ,彈簧式彈簧式4)4)機架和托輥機架和托輥橡膠帶橡膠帶,鋼帶鋼帶鋼絲網(wǎng)帶鋼絲網(wǎng)帶帆布帶帆布帶鏈板帶鏈板帶主要參數(shù)主要參數(shù): :帶寬帶寬B, 襯布層數(shù)襯布層數(shù)i, 帶長帶長m, 帶速帶速V,傾角傾角, 抗拉強度抗拉強度 BinKK:單層單位寬度的許用工作應力單層單位寬度的許用工作應力N:安全系數(shù)安全系數(shù)1 利用導向輪增大包角利用導向輪增大包角 2 利用兩個驅動輪增大包角利用兩個驅動輪增大包角 3 利用壓緊帶增大牽引力利用壓緊帶增大牽引力驅動滾筒布置方案驅動滾筒布置方案n帶張緊的原因 n帶傳動須保持在一定的張緊力狀態(tài)下工作，長

9、期張緊會使帶產生永久帶傳動須保持在一定的張緊力狀態(tài)下工作，長期張緊會使帶產生永久變形而松弛，導致張緊力減小，傳動能力下降，因此帶傳動要控制和變形而松弛，導致張緊力減小，傳動能力下降，因此帶傳動要控制和及時地調整張緊力。及時地調整張緊力。n常用的控制和調整張緊力的方法是：常用的控制和調整張緊力的方法是：n調節(jié)中心距。水平或接近水平的布置時用調節(jié)螺釘調節(jié)中心距。水平或接近水平的布置時用調節(jié)螺釘1 1使裝有帶輪的電使裝有帶輪的電動機沿滑軌動機沿滑軌2 2移動移動( (圖圖a) a) n垂直或接近垂直的布置時用螺桿及調節(jié)螺母垂直或接近垂直的布置時用螺桿及調節(jié)螺母1 1使電動機繞小軸使電動機繞小軸2 2

10、擺動擺動( (圖圖b) b) 。n若中心距不能調節(jié)時，可采用具有張緊輪的傳動若中心距不能調節(jié)時，可采用具有張緊輪的傳動( (圖圖c),c),它靠重錘它靠重錘1 1將將張緊輪張緊輪2 2壓在帶上，以保持帶的張緊。壓在帶上，以保持帶的張緊。a a 拉力螺桿拉力螺桿 b b 壓力螺桿壓力螺桿 c c 重錘式重錘式d d 彈簧調節(jié)彈簧調節(jié)拉緊裝置拉緊裝置 托輥形式托輥形式1 1 彈簧式彈簧式 2 2 三輥槽式三輥槽式3 3 雙輥式雙輥式 4 4 帶邊輥式帶邊輥式2)2)斗式提升機斗式提升機離心式離心式 無定向自流無定向自流 定向自流定向自流斗式提升機卸料方式斗式提升機卸料方式n帶傳動的優(yōu)點：帶傳動的優(yōu)

11、點： 適用于中心距較大的；適用于中心距較大的；傳動帶具有良好的彈性，傳動帶具有良好的彈性，能緩沖吸振，尤其是能緩沖吸振，尤其是V V帶沒有接頭，傳動較平穩(wěn)，噪帶沒有接頭，傳動較平穩(wěn)，噪聲??；聲?。贿^載時帶在帶輪上打滑，可以防止其它器過載時帶在帶輪上打滑，可以防止其它器件損壞；件損壞；結構簡單，制造和維護方便，成本低。結構簡單，制造和維護方便，成本低。n帶傳動的缺點帶傳動的缺點： 傳動的外廓尺寸較大；傳動的外廓尺寸較大；由于需要張緊，使軸上由于需要張緊，使軸上受力較大；受力較大；工作中有彈性滑動，不能準確地保持工作中有彈性滑動，不能準確地保持主動軸和從動軸的轉速比關系；主動軸和從動軸的轉速比關系

12、；帶的壽命短；帶的壽命短；傳動效率降低；傳動效率降低；帶傳動可能因摩擦起電，產生火帶傳動可能因摩擦起電，產生火花，故不能用于易燃易爆的場合?；?，故不能用于易燃易爆的場合。根據(jù)圖示幾何關系根據(jù)圖示幾何關系: :包角包角 和帶長和帶長L L： =22addddaL42221221)()(3 .5718021212addadd或rad已知帶長時，由上式可得中心距21222121)(8)(2)(281ddddLddLa帶長:帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析安裝帶傳動時，傳動帶以一定的張緊力安裝帶傳動時，傳動帶以一定的張緊力F F0 0緊套在兩輪上。由于緊套在兩輪上。由于F F0 0作用，作用，帶和帶輪

13、的接觸面就產生了正壓力。帶和帶輪的接觸面就產生了正壓力。帶傳動不工作時，傳動帶兩邊帶傳動不工作時，傳動帶兩邊的拉力相等，都等于的拉力相等，都等于F F0 0( (圖圖a)a)帶傳動工作時帶傳動工作時( (圖圖b)b)，在帶與帶輪的接觸面間便產生了摩擦力，在帶與帶輪的接觸面間便產生了摩擦力F Ff f ，由由于摩擦力的存在，傳動帶兩邊的拉力相應發(fā)生了變化于摩擦力的存在，傳動帶兩邊的拉力相應發(fā)生了變化，帶繞上主動，帶繞上主動輪的一邊被拉緊，稱為緊邊，其拉力由輪的一邊被拉緊，稱為緊邊，其拉力由F F0 0增加到增加到F F1 1；帶繞上從動輪；帶繞上從動輪的一邊被放松，稱為松邊，其拉力由的一邊被放松

14、，稱為松邊，其拉力由F F0 0減少到減少到F F2 2。如果近似的認為帶的總長度不變，則如果近似的認為帶的總長度不變，則帶緊邊拉力的增加量帶緊邊拉力的增加量F F1 1-F-F0 0應等于應等于松邊拉力的減少量松邊拉力的減少量F F0 0-F-F2 2 ，即，即 帶兩邊拉力之差稱為帶傳動的有效拉力帶兩邊拉力之差稱為帶傳動的有效拉力( (帶輪接觸面上帶輪接觸面上各點摩擦力的總和各點摩擦力的總和F Ff f ) )，也就是帶所傳遞的圓周力，也就是帶所傳遞的圓周力F F。即。即 F = F1 - F2)(21210FFFn圓周力圓周力F(N)、帶速、帶速v(m/s)和傳遞功率和傳遞功率P(kW)之

15、間的關之間的關系為系為1000FvP n將前式代入上式，可得將前式代入上式，可得220201FFFFFFv由上式可知，由上式可知，帶的兩邊拉力帶的兩邊拉力F1和和F2的大小，取決于張緊力的大小，取決于張緊力F0和帶和帶傳動的有效拉力傳動的有效拉力F。在帶的傳動能力范圍內，在帶的傳動能力范圍內，F(xiàn)的大小和傳動功率的大小和傳動功率P及帶的速度及帶的速度v有關有關。當傳動功率增大時，帶的兩邊拉力的差值當傳動功率增大時，帶的兩邊拉力的差值F = F1F2也要相應的增大。也要相應的增大。帶的兩邊拉力的這種變化，實際上反映帶的兩邊拉力的這種變化，實際上反映了帶和帶輪接觸面上摩擦力的變化了帶和帶輪接觸面上摩

16、擦力的變化。帶的應力分析帶的應力分析 n帶傳動工作時，帶中應力由以下三部分組成：帶傳動工作時，帶中應力由以下三部分組成：1.緊邊和松邊拉力產生的拉應力緊邊和松邊拉力產生的拉應力n緊邊拉應力緊邊拉應力v 松邊拉應力松邊拉應力MPa11AF MPa22AF2. 離心力產生的拉應力離心力產生的拉應力如圖如圖13-813-8所示，所示，當帶繞過帶輪時，當帶繞過帶輪時，在微弧段在微弧段 dl上將產生離心力上將產生離心力dFNc，此離心力使帶中產生離心拉力此離心力使帶中產生離心拉力 Fc=qv2(N)。n離心力只發(fā)生在帶作圓周運動的部分，但由此引起的拉力離心力只發(fā)生在帶作圓周運動的部分，但由此引起的拉力卻

17、作用于帶的全長。卻作用于帶的全長。n故離心拉應力為故離心拉應力為MPa2Aqvc3.3.彎曲應力彎曲應力v 帶繞過帶輪時因彎曲變形而產生彎曲應帶繞過帶輪時因彎曲變形而產生彎曲應力。力。V V帶中的彎曲應力如圖所示。帶中的彎曲應力如圖所示。MPa2dyEbv由上式可知，由上式可知， b b與與y y 成正比，與成正比，與d d成反比。當成反比。當y y一定時，一定時，d d越越小，帶的彎曲應力小，帶的彎曲應力 b b就越大就越大。故帶繞在小帶輪上時的彎曲。故帶繞在小帶輪上時的彎曲應力應力 b b1 1大于繞在大帶輪上時的彎曲應力大于繞在大帶輪上時的彎曲應力 b b2 2 。v 由材料力學公式得帶

18、的彎曲應力由材料力學公式得帶的彎曲應力n為了避免彎曲應力過大，應對帶輪最小直徑有一定的限制，為了避免彎曲應力過大，應對帶輪最小直徑有一定的限制，不同帶形有最小直徑值要求。不同帶形有最小直徑值要求。n圖圖13-1013-10所示為帶的應力分布情況，各截面應力的大小用自所示為帶的應力分布情況，各截面應力的大小用自該處引出的徑向線該處引出的徑向線( (或垂直線或垂直線) )的長短來表示。的長短來表示。最大應力發(fā)最大應力發(fā)生在緊邊與小輪的接觸處生在緊邊與小輪的接觸處。由圖可見，由圖可見，帶是在變應力狀態(tài)下帶是在變應力狀態(tài)下工作的。當應力循環(huán)次數(shù)達到一工作的。當應力循環(huán)次數(shù)達到一定值后，將使帶產生疲勞破

19、壞。定值后，將使帶產生疲勞破壞。實驗表明，眾所周知的疲勞曲線實驗表明，眾所周知的疲勞曲線方程也適用于經(jīng)受變應力的帶，方程也適用于經(jīng)受變應力的帶，即即mmaxN=C。 最大應力可近似地表示為最大應力可近似地表示為 maxmax1 1+ +b b1 1+ +c cn帶傳動設計帶傳動設計：1 1 設計帶傳動的原始數(shù)據(jù)設計帶傳動的原始數(shù)據(jù)n傳動用途、載荷性質、傳遞的功率傳動用途、載荷性質、傳遞的功率P P 、帶輪的轉速、帶輪的轉速n n1 1、n n2 2 ( (或傳動或傳動比比i i1212) )以及對傳動外廓尺寸的要求等。以及對傳動外廓尺寸的要求等。2 2 設計內容設計內容n選擇合理的傳動參數(shù)，確

20、定選擇合理的傳動參數(shù)，確定V V帶的型號、長度、根數(shù)和傳動中心距，帶的型號、長度、根數(shù)和傳動中心距，確定帶輪的材料、結構和尺寸等。確定帶輪的材料、結構和尺寸等。 3 3 設計方法及步驟設計方法及步驟1) 1) 確定計算功率確定計算功率P Pc c； 2) 2) 選擇帶的型號；選擇帶的型號；3) 3) 確定帶輪的基準直徑確定帶輪的基準直徑d d1 1和和d d2 2; 4) ; 4) 驗算帶的速度；驗算帶的速度；5) 5) 求帶基準長度求帶基準長度L Ld d和中心距和中心距a a； 6) 6) 驗算小帶輪包角驗算小帶輪包角1 1；7) 7) 求求V V帶根數(shù)帶根數(shù)z z； 8) 8) 確定帶的

21、初拉力確定帶的初拉力F F0 0；9) 9) 求作用在帶輪軸上的壓力求作用在帶輪軸上的壓力F FQ Q； 10)10)帶輪結構設計帶輪結構設計 。3) 螺旋輸送機n破碎設備破碎設備2)2)氣體輸送設備氣體輸送設備按壓力分類按壓力分類: :壓縮機壓縮機 0.3MPa以上以上鼓風機鼓風機0.015-0.03MPa通風機通風機0.015MPa以下以下按結構原理分類按結構原理分類: : 往復式往復式 活塞式活塞式,膜片式膜片式 容積式容積式 回轉式回轉式 滑片式滑片式,螺桿式螺桿式,轉子式轉子式速度式速度式 軸流式軸流式,離心式離心式,混流式混流式大氣壓大氣壓表壓表壓絕對壓絕對壓真空度真空度絕對壓絕對

22、壓V 型空氣型空氣/氫氣氫氣/壓縮機壓縮機 壓縮比在壓縮比在4以上，終壓在以上，終壓在300kPa(表壓表壓)以上。以上。 分為分為:低壓壓縮機低壓壓縮機(表壓在表壓在210kPa) 中壓壓縮機中壓壓縮機(表壓在表壓在10100kPa) 高壓壓縮機高壓壓縮機(表壓在表壓在100一一1000 kPa)。 L 型空氣型空氣/氫氣壓縮機氫氣壓縮機鼓風機鼓風機 壓縮比小于壓縮比小于4，終，終壓在壓在 14.7300 kPa(表壓表壓)通風機通風機 壓縮比在壓縮比在11.15間，終壓不大于間，終壓不大于14.7kPa(表壓表壓) 真空泵真空泵 用于減壓操作，終用于減壓操作，終壓相當于當時當?shù)氐拇髩合喈斢?/p>

23、當時當?shù)氐拇髿鈮毫Α鈮毫Α嚎s機系統(tǒng)壓縮機系統(tǒng)工業(yè)上常用的通風機主工業(yè)上常用的通風機主要有離心通風機和軸流要有離心通風機和軸流通風機兩種型式。通風機兩種型式。軸流式通風機所產生的軸流式通風機所產生的風壓很小，一般只作通風壓很小，一般只作通風換氣之用。風換氣之用。用于氣體輸送的，多為用于氣體輸送的，多為離心通風機。離心通風機。性能參數(shù)與特性曲線性能參數(shù)與特性曲線1000tpQN3) 液體輸送設備液體輸送設備(泵泵)(1)泵的類型及特點泵的類型及特點 離心泵離心泵 ns30-300葉片泵葉片泵: 混流泵混流泵 ns300-500 軸流泵軸流泵 ns5000-1000 活塞泵活塞泵容積泵容積泵 回

24、轉泵回轉泵離心泵的性能參數(shù)離心泵的性能參數(shù)rr102QHgQHPeP泵的比轉數(shù)nqvHe曲線曲線離心泵離心泵的揚程隨著流量的增的揚程隨著流量的增大而下降。大而下降。qvNe曲線曲線離心泵的離心泵的功率隨著流量的增大功率隨著流量的增大而升高。而升高。qv曲線曲線 效率開始效率開始時隨流量的增大而增時隨流量的增大而增加，達到最大值后，加，達到最大值后，如繼續(xù)增大流量，則如繼續(xù)增大流量，則泵效率反而下降。泵效率反而下降。75. 065. 3HQnns離心泵的選用離心泵的選用 離心泵的安裝高度離心泵的安裝高度汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象泵內液體汽化，汽泡形成和破裂的過程中使葉輪泵內液體汽化，汽泡形成和破裂的過程中

25、使葉輪材料受到損壞的現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。材料受到損壞的現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。p葉輪pv，使液體汽化（1）葉輪遭到剝蝕）葉輪遭到剝蝕 ；（2）產生噪音和振動；）產生噪音和振動；（3）流量不穩(wěn)定，顯著下降，嚴）流量不穩(wěn)定，顯著下降，嚴 重時不能送液。重時不能送液。工程上規(guī)定，當泵的揚程下降工程上規(guī)定，當泵的揚程下降3 3時，認為進入時，認為進入了氣蝕狀態(tài)。了氣蝕狀態(tài)。預防措施預防措施 p入口入口pv 即即 p入口入口 或或pv（1 1）pv T T 操作穩(wěn)定操作穩(wěn)定（2 2）p入口入口 Hg hHg hf f 允許安裝高度確定允許安裝高度確定方法：允許汽蝕余量法允許汽蝕余量法 泵吸入口處動壓頭與靜壓頭之

26、和泵吸入口處動壓頭與靜壓頭之和比被輸送液體的飽和蒸汽壓頭高出的最小數(shù)值比被輸送液體的飽和蒸汽壓頭高出的最小數(shù)值 工程上從根本上避免氣蝕現(xiàn)象的方法是限制泵的工程上從根本上避免氣蝕現(xiàn)象的方法是限制泵的安裝高度。避免離心泵氣蝕現(xiàn)象發(fā)生的最大安裝高安裝高度。避免離心泵氣蝕現(xiàn)象發(fā)生的最大安裝高度，稱為離心泵的允許安裝高度度，稱為離心泵的允許安裝高度, ,也叫允許吸上高度。也叫允許吸上高度。gpgugphvrr2211隨隨Q Q增大而增大，增大而增大， 越大，抗汽蝕性能越差。越大，抗汽蝕性能越差。 求?。呵笕。簩嶒灉y定，由泵性能中查取。實驗測定，由泵性能中查取。影響影響因素：因素：hh2 2允許安裝高度允

27、許安裝高度HgHg確定確定 允許安裝高度允許安裝高度HgHg：指泵的吸入口與吸入貯槽液面間可允許：指泵的吸入口與吸入貯槽液面間可允許達到的最大垂直距離。達到的最大垂直距離。列貯槽液面列貯槽液面0-00-0與泵的吸入口與泵的吸入口1-11-1兩截面間的柏努利方兩截面間的柏努利方程式程式10,0fvgHhgpgpHrr10 , fHr0101 離心泵的允許安裝高度Hg返回返回3)3)水泵振動原因水泵振動原因(1)(1)機械故障機械故障: : 轉子不均衡、泵軸彎曲、軸承磨轉子不均衡、泵軸彎曲、軸承磨 損或損壞、軸瓦間隙過大、損或損壞、軸瓦間隙過大、n(2)(2)操作和工藝原因操作和工藝原因 閥門開度

28、過小、水泵選型不當閥門開度過小、水泵選型不當單泵選型不當。水泵揚程與所需水壓相差較大。為了單泵選型不當。水泵揚程與所需水壓相差較大。為了控制水壓，水泵運行時出水閥開啟小控制水壓，水泵運行時出水閥開啟小, ,壓力差靠閥門壓力差靠閥門來調節(jié)。來調節(jié)。n 兩種型號不匹配的水泵并聯(lián)。揚程范圍相差很大兩種型號不匹配的水泵并聯(lián)。揚程范圍相差很大的兩臺水泵并聯(lián)易引起整個管網(wǎng)壓力波動的兩臺水泵并聯(lián)易引起整個管網(wǎng)壓力波動，水流在管水流在管道內形成水擊現(xiàn)象，引起水流紊動致使管道劇烈振動。道內形成水擊現(xiàn)象，引起水流紊動致使管道劇烈振動。(3)(3)通道不暢通道不暢n出水管路有空氣出水管路有空氣 在出水管的較高處或大

29、的出水閥在出水管的較高處或大的出水閥上部有空氣，形成氣囊，使管路中水流阻力增大，上部有空氣，形成氣囊，使管路中水流阻力增大，壓力急劇變化，形成水擊現(xiàn)象，引起管道振動。所壓力急劇變化，形成水擊現(xiàn)象，引起管道振動。所以，在設計安裝泵房時，應考慮到在出水管高處設以，在設計安裝泵房時，應考慮到在出水管高處設排氣閥，便于檢修。排氣閥，便于檢修。n管道進氣或有雜物管道進氣或有雜物。一般為吸水管漏氣，或吸水管一般為吸水管漏氣，或吸水管口淹沒深度不夠，使水泵吸入空氣，引起振動?？谘蜎]深度不夠，使水泵吸入空氣，引起振動。n出水閥門掉板或沒有開啟出水閥門掉板或沒有開啟 檢修水泵時管道中水已檢修水泵時管道中水已排盡

30、，起泵后壓力升高，當水流到達閥門時，緊靠排盡，起泵后壓力升高，當水流到達閥門時，緊靠閥門的一層水突然停止流動，產生水擊壓強，以后閥門的一層水突然停止流動，產生水擊壓強，以后與之相接的第二層及其后續(xù)多層水相繼逐層停止流與之相接的第二層及其后續(xù)多層水相繼逐層停止流動，壓強逐層升高，并以彈性波的形式由閥門迅速動，壓強逐層升高，并以彈性波的形式由閥門迅速傳向水泵出口，形成水擊波而使管道振動。傳向水泵出口，形成水擊波而使管道振動。4)4)葉輪葉輪汽蝕汽蝕n汽蝕是水力機械中一種異?，F(xiàn)象。汽蝕是水力機械中一種異?，F(xiàn)象。n水泵的汽蝕水泵的汽蝕是指水泵在運行時，由于某些原因使泵內是指水泵在運行時，由于某些原因使

31、泵內局部位置的壓力降低到水的飽和蒸汽壓力，此時水就局部位置的壓力降低到水的飽和蒸汽壓力，此時水就會汽化。會汽化。n汽化時從水中離析出的大量汽泡隨著水流向前運動，汽化時從水中離析出的大量汽泡隨著水流向前運動，到達高壓區(qū)時受到周圍液體的擠壓而潰滅汽泡內的汽到達高壓區(qū)時受到周圍液體的擠壓而潰滅汽泡內的汽體又重新凝結成水。體又重新凝結成水。n汽蝕使水泵產生強烈的局部水錘，且汽蝕過程不穩(wěn)定，汽蝕使水泵產生強烈的局部水錘，且汽蝕過程不穩(wěn)定，引起水泵強烈振動和噪聲；同時由于汽蝕汽泡堵塞葉引起水泵強烈振動和噪聲；同時由于汽蝕汽泡堵塞葉輪槽道，導致流量、揚程均降低，效率下降，嚴重時輪槽道，導致流量、揚程均降低，

32、效率下降，嚴重時會使水泵斷流。會使水泵斷流。防止汽蝕的措施防止汽蝕的措施n確定水泵的安裝高度。確定水泵的安裝高度。設計泵站時，應使裝置汽蝕余量大設計泵站時，應使裝置汽蝕余量大于水泵的允許汽蝕余量，要充分考慮水泵裝置可能遇到的于水泵的允許汽蝕余量，要充分考慮水泵裝置可能遇到的各種工況，以便正確地確定水泵的安裝高程各種工況，以便正確地確定水泵的安裝高程n盡量減少進水管路水頭損失。盡量減少進水管路水頭損失?？蛇m當加大進水管直徑，縮可適當加大進水管直徑，縮短進水管長度，減少管路附件，通流部分斷面變化率力求短進水管長度，減少管路附件，通流部分斷面變化率力求小，提高管壁的粗糙度。小，提高管壁的粗糙度。n具

33、有良好的進水條件。具有良好的進水條件。進水池內的水流要平穩(wěn)均勻，不產進水池內的水流要平穩(wěn)均勻，不產生漩渦。進水流道設計要合理生漩渦。進水流道設計要合理, ,使進入葉輪的水流速度和壓使進入葉輪的水流速度和壓力分布均勻，避免局部低壓區(qū)。力分布均勻，避免局部低壓區(qū)。n調節(jié)工作點調節(jié)工作點。在水泵運行過程中，可通過調節(jié)工作點減輕。在水泵運行過程中，可通過調節(jié)工作點減輕汽蝕；離心泵可適當減少流量，以降低汽蝕欲量或增大允汽蝕；離心泵可適當減少流量，以降低汽蝕欲量或增大允許吸上真空高度。許吸上真空高度。n降低水泵的工作轉速。降低水泵的工作轉速。降低水泵的工作轉速可以減輕汽蝕降低水泵的工作轉速可以減輕汽蝕程度

34、程度4) 泵的配置例子泵的配置例子2+1 混用的配置方案混用的配置方案齒輪機構的特點和類型n齒輪傳動是用來傳遞任意兩軸間的運動和動力的，它齒輪傳動是用來傳遞任意兩軸間的運動和動力的，它是應用最為廣泛的一種機械傳動。是應用最為廣泛的一種機械傳動。(1) (1) 主要優(yōu)點主要優(yōu)點 1)1)適用的圓周速度和功率范圍廣；適用的圓周速度和功率范圍廣；2)2)機機械效率高；械效率高；3)3)可實現(xiàn)準確的傳動比、且傳動平穩(wěn)；可實現(xiàn)準確的傳動比、且傳動平穩(wěn)；4)4)壽命長；壽命長；5)5)工作可靠；工作可靠；6)6)可實現(xiàn)平行軸、相交軸、交可實現(xiàn)平行軸、相交軸、交錯軸之間的傳動；錯軸之間的傳動；7)7)結構緊

35、湊。結構緊湊。(2) (2) 主要缺點主要缺點 1)1)要求有較高的制造和安裝精度，成本要求有較高的制造和安裝精度，成本相對較高；相對較高；2)2)不適宜于遠距離兩軸之間的傳動。不適宜于遠距離兩軸之間的傳動。按照兩軸的相對位置和齒向，齒輪機構分類：按照兩軸的相對位置和齒向，齒輪機構分類：一、齒輪各部分名稱一、齒輪各部分名稱齒頂圓齒頂圓齒頂所確定的圓，其直徑用齒頂所確定的圓，其直徑用dada表示。表示。齒槽齒槽相鄰兩齒之間的空間。相鄰兩齒之間的空間。齒根圓齒根圓齒槽底部所確定的圓，其直徑用齒槽底部所確定的圓，其直徑用dfdf表示。表示。齒厚齒厚在齒輪任意直徑在齒輪任意直徑dKdK的圓周上，輪齒兩

36、側齒廓間的弧的圓周上，輪齒兩側齒廓間的弧長，用長，用sKsK表示；表示；齒槽寬齒槽寬齒槽兩側齒廓間的弧長，用齒槽兩側齒廓間的弧長，用eKeK表示；表示；齒距齒距相鄰兩齒同側齒廓間的弧長，用相鄰兩齒同側齒廓間的弧長，用pKpK表示。表示。 二、齒輪的基本參數(shù)二、齒輪的基本參數(shù)齒輪各部分尺寸由齒輪的基齒輪各部分尺寸由齒輪的基本參數(shù)來決定，這些基本參本參數(shù)來決定，這些基本參數(shù)是：數(shù)是： 齒數(shù)齒數(shù)一個齒輪上輪齒的一個齒輪上輪齒的總數(shù)，用總數(shù)，用z z表示。表示。模數(shù)模數(shù)特定圓特定圓( (分度圓分度圓) )上齒距上齒距p p與與的比值，用的比值，用m m表表示，并規(guī)定為一些簡單的數(shù)示，并規(guī)定為一些簡單的

37、數(shù)值，使之標準化，單位為值，使之標準化，單位為mm.mm.分度圓為了便于齒輪各部分尺寸的計算，在齒輪上選擇一個作為計算基準的圓。漸開線齒輪的切制原理 一、成形法一、成形法n成形法成形法（仿形法）是用漸開線齒形的成形銑刀直接切出（仿形法）是用漸開線齒形的成形銑刀直接切出齒形。常用的刀具有盤形銑刀和指狀銑刀等。齒形。常用的刀具有盤形銑刀和指狀銑刀等。成形法切齒方法簡成形法切齒方法簡單，不需要專用機單，不需要專用機床，但加工的齒輪床，但加工的齒輪精度底，同時由于精度底，同時由于加工不連續(xù)，生產加工不連續(xù)，生產效率也底。效率也底。 二、范成法范成法n范成法又稱展成法展成法或包絡法，包絡法，它是利用齒輪

38、嚙合的原理來切制齒廓的。設想將一對相互嚙合傳動的齒輪之一變?yōu)榈毒?，而另一輪作為輪坯，并使兩者仍按原來的傳動比轉動。這樣刀具的齒廓便將在輪坯上包絡出與其共軛的齒廓，這就是展成法切齒的基本原理。1. 1. 齒輪插刀齒輪插刀圖圖4-114-11所示所示為用齒輪插為用齒輪插刀切齒的情刀切齒的情形形。2.2.齒條插刀n圖4-13為齒條插刀齒廓在水平面上的投影。圖所示為齒條插刀切齒的情形。 4 分離設備分離設備XMZ200/1500廂式自動壓濾機廂式自動壓濾機板筐壓濾機系統(tǒng)組成板筐壓濾機系統(tǒng)組成n 1.1.機架機架 2.2.濾板組濾板組 3.3.加熱裝置加熱裝置 4.4.抽吸裝置抽吸裝置 5.5.擠壓裝置

39、擠壓裝置 6.6.濾餅收集裝置濾餅收集裝置 改性聚丙烯板改性聚丙烯板聚丙烯板采用層壓板聚丙烯板采用層壓板機械加工而成，板材機械加工而成，板材用用3030絲的薄片在高溫絲的薄片在高溫高壓下鑄成板，因而高壓下鑄成板，因而能起工程塑料的作用。能起工程塑料的作用。比重比重1:1.2-1.3Kg1:1.2-1.3Kg抗拉強度抗拉強度200Kg/cm200Kg/cm2 2靜彎曲強度靜彎曲強度350Kg/cm350Kg/cm2 2 沖擊強度沖擊強度40Kg/cm40Kg/cm2 2維卡軟化點維卡軟化點140140工作溫度工作溫度-5-80-5-80工作壓力工作壓力5Kg/cm5Kg/cm2 2 主要技術參數(shù)

40、主要技術參數(shù)管管式式過過濾濾機機 工藝流程圖工藝流程圖a.a.接壓縮空氣接壓縮空氣 b.b.空氣凈化器空氣凈化器 c. c.貯氣罐貯氣罐 d.d.壓縮空氣反吹壓縮空氣反吹e.e.壓縮空氣正吹壓縮空氣正吹 f. f.料液進口料液進口 g.g.反洗供水反洗供水 h.h.濾清夜濾清夜i. i.料液回流料液回流 j. j.進料泵進料泵 k. k.主機主機 （1 1）打開進料閥）打開進料閥1 1，出料閥，出料閥5 5、6 6、7 7（2 2）關閉反吹閥）關閉反吹閥2 2、3 3、4 4，回流閥，回流閥8 8（3 3）開啟進料泵）開啟進料泵 正常過濾正常過濾 過濾結束過濾結束（4 4）關閉進料泵，閥）關閉

41、進料泵，閥1 1，打開回流閥，打開回流閥8 8回流完畢回流完畢（5 5）關閉回流閥）關閉回流閥88打開氣閥打開氣閥2 2正吹正吹 正吹結束正吹結束（6 6）關閉正吹閥）關閉正吹閥22開啟出料閥開啟出料閥66反吹卸渣反吹卸渣（7 7）關閉反吹閥）關閉反吹閥3 3，打開反洗閥，打開反洗閥4 4反洗反洗（8 8）下一過濾周期開始）下一過濾周期開始管式離心機管式離心機自動卸料離心機工作過程自動卸料離心機工作過程鍵聯(lián)接和花鍵鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接聯(lián)接 一、鍵聯(lián)接的類型一、鍵聯(lián)接的類型n鍵主要用來實現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞鍵主要用來實現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞轉矩。轉矩。有些類型的鍵還可實現(xiàn)軸

42、上零件的軸向固定或有些類型的鍵還可實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動。軸向移動。n鍵是標準件鍵是標準件，分為平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等。，分為平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等。設計時應根據(jù)各類鍵的結構和應用特點迸行選擇。設計時應根據(jù)各類鍵的結構和應用特點迸行選擇。1.1.平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接n平鍵的兩側面是工作面平鍵的兩側面是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有，上表面與輪轂槽底之間留有間隙間隙( (圖圖10-34)10-34)。n平鍵定心性較好、裝拆方便。常用的平鍵有普通平鍵和導平鍵定心性較好、裝拆方便。常用的平鍵有普通平鍵和導向平鍵兩種。向平鍵兩種。n普通平鍵的端部形狀可制成圓頭普通平鍵的端部形狀可制

43、成圓頭(A(A型型) )、方頭、方頭(B(B型型) )或或單圓頭單圓頭(C(C型型) )，如，如表表10-910-9所示。圓頭鍵的軸槽用指形所示。圓頭鍵的軸槽用指形銑刀加工，鍵在槽中固定良好，但軸上鍵槽端部的應銑刀加工，鍵在槽中固定良好，但軸上鍵槽端部的應力集中較大、方頭鍵用盤形銑刀加工，軸的應力集中力集中較大、方頭鍵用盤形銑刀加工，軸的應力集中較小。單圓頭鍵常用于軸端。普通平鍵應用最廣。較小。單圓頭鍵常用于軸端。普通平鍵應用最廣。n導向平鍵較長，需用螺釘固定在軸槽中，為了便于裝導向平鍵較長，需用螺釘固定在軸槽中，為了便于裝拆，在鍵上制出起健螺紋孔拆，在鍵上制出起健螺紋孔( (圖圖10-34b

44、10-34b) )。n這種鍵能實現(xiàn)軸上零件的軸向移動，構成動聯(lián)接。這種鍵能實現(xiàn)軸上零件的軸向移動，構成動聯(lián)接。半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接n半圓鍵也是以兩側面為工作面半圓鍵也是以兩側面為工作面，它與平鍵一樣具有定心，它與平鍵一樣具有定心較好的優(yōu)點。半圓鍵能在軸槽中擺動以適應轂槽底面，較好的優(yōu)點。半圓鍵能在軸槽中擺動以適應轂槽底面，裝配方便。它的缺點是鍵槽對軸的削弱較大，只適用于裝配方便。它的缺點是鍵槽對軸的削弱較大，只適用于輕載聯(lián)接。輕載聯(lián)接。n錐形軸端采用半圓鍵聯(lián)接在工藝上較為方便。錐形軸端采用半圓鍵聯(lián)接在工藝上較為方便。楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接n楔健的上下面是工作面楔健的上下面是工

45、作面，如，如圖圖10-3610-36所示，鍵的上表所示，鍵的上表面有面有1 1：100100的斜度，輪轂鍵槽的底面也有的斜度，輪轂鍵槽的底面也有1 1：100100的斜的斜度，把楔鍵打入軸和轂槽內時，其工作面上產生很大度，把楔鍵打入軸和轂槽內時，其工作面上產生很大的預緊力的預緊力F Fn n。工作時，主要靠摩擦力。工作時，主要靠摩擦力f Fn f Fn 傳遞轉矩傳遞轉矩T T，并能承受單方向的軸向力。并能承受單方向的軸向力。n由于楔鍵打入時，迫使軸和輪轂產生偏心由于楔鍵打入時，迫使軸和輪轂產生偏心e e，因此楔，因此楔鍵僅適用于定心精度要求不高、載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)鍵僅適用于定心精度要求不高、載

46、荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)接。接。n楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種。鉤頭楔鍵的鉤頭楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種。鉤頭楔鍵的鉤頭是為了拆鍵用的。是為了拆鍵用的。n切向健是由一對楔切向健是由一對楔鍵組成鍵組成( (圖圖10-37a)10-37a)，裝配時將兩鍵楔緊。裝配時將兩鍵楔緊。鍵的窄面是工作面鍵的窄面是工作面。n工作面上的壓力沿工作面上的壓力沿軸的切線方向作用，軸的切線方向作用，能傳遞很大的轉矩。能傳遞很大的轉矩。當雙向傳遞轉矩時，當雙向傳遞轉矩時，需用兩對切向健并需用兩對切向健并分布成分布成120120130130。 二、平鍵聯(lián)接的強度校核n 鍵的材料采用強度極限B不小于600MPa的碳素鋼，通常

47、用 45鋼。當輪轂用非鐵金屬或非金屬材料時，鍵可用20或Q235鋼。鍵的截面尺寸應按軸徑d從鍵的標準中查?。绘I的長度L可參照輪轂長度從標準中選取。必要時應迸行強度校核（見表10-9）。n 平鍵聯(lián)接的主要失效形式是工作面的壓潰和磨損（對于動聯(lián)接）。除非有嚴重過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷。n設載荷為均勻分布，由圖10-38可得平鍵聯(lián)接的擠壓強度條件ppdhlT4n對于導向平鏈聯(lián)接（動聯(lián)摟）。計算依據(jù)是磨損，應限制壓強。即n式中：T為轉矩，Nmm；d為軸徑、h為鍵的高度、l為鍵的工作長度，mm；p 為許用擠壓應力、 p為許用壓強，MPa (見表10-10）。 pdhlTp4n若強度不夠時，可采用兩若強

48、度不夠時，可采用兩個鍵按個鍵按180180布置?？紤]到布置?？紤]到載荷分布的不均勻性，在載荷分布的不均勻性，在強度校核中可按強度校核中可按1.51.5個鍵計個鍵計算。算。n軸和輪轂孔周向均布的多個鍵齒構成的聯(lián)接稱為花鍵軸和輪轂孔周向均布的多個鍵齒構成的聯(lián)接稱為花鍵聯(lián)接。聯(lián)接。齒的側面是工作面齒的側面是工作面。由于是多齒傳遞載荷，所。由于是多齒傳遞載荷，所以花鍵聯(lián)接比平健聯(lián)接具有承載能力高，對軸削弱程以花鍵聯(lián)接比平健聯(lián)接具有承載能力高，對軸削弱程度小，定心好和導向性能好等優(yōu)點。它適用于定心精度小，定心好和導向性能好等優(yōu)點。它適用于定心精度要求高、載荷大或經(jīng)常滑移的聯(lián)接。度要求高、載荷大或經(jīng)?；?/p>

49、的聯(lián)接。三、花鍵聯(lián)接n花健聯(lián)接按其齒形不同，可分為一般常用的矩形花鍵和強度高的漸開線花鍵以及用于薄壁聯(lián)接的三角形花鍵。n花鍵聯(lián)接可以做成靜聯(lián)接，也可以做成動聯(lián)接，一般只花鍵聯(lián)接可以做成靜聯(lián)接，也可以做成動聯(lián)接，一般只驗算擠壓強度和耐磨性驗算擠壓強度和耐磨性。銷銷 聯(lián)聯(lián) 接接n銷的主要用途是固定零件之間的相互位置，并可傳遞不大的載荷。n銷的基本形式為圓柱銷和圓錐銷。還有大端具有外螺紋的圓錐銷或小端帶外螺紋的圓錐銷等許多特殊形式。n銷的常用材料為銷的常用材料為35、45鋼。鋼。 n圖圖10-42a是帶槽的圓柱銷，銷上有三條壓制的縱向溝槽，是帶槽的圓柱銷，銷上有三條壓制的縱向溝槽，圖圖b是放大的俯視

50、圖，其細線表示打入銷孔前的形狀，是放大的俯視圖，其細線表示打入銷孔前的形狀，實線表示打入后變形的結果，這使銷與孔壁壓緊，不易實線表示打入后變形的結果，這使銷與孔壁壓緊，不易松脫，能承受振動和變載荷。使用這種銷聯(lián)接時，銷孔松脫，能承受振動和變載荷。使用這種銷聯(lián)接時，銷孔不需要鉸制，且可多次裝拆。不需要鉸制，且可多次裝拆。4 換熱設備換熱設備 1 1 決定選型的影響因素決定選型的影響因素n工作溫度和溫度的可調范圍工作溫度和溫度的可調范圍; ;壓力范圍和阻力損失壓力范圍和阻力損失; ; n使用壽命和可靠性使用壽命和可靠性; ;n抗腐蝕抗腐蝕; ;結垢程度及除垢性能結垢程度及除垢性能; ;n安裝和檢修

51、方便程度安裝和檢修方便程度; ;n安裝場地和現(xiàn)場布置條件。安裝場地和現(xiàn)場布置條件。低壓低溫低壓低溫( (壓力低于壓力低于3 MPa3 MPa , , 溫度低于溫度低于200 ),200 ),板式換熱器板式換熱器屬于首選型式。屬于首選型式。運行在高壓高溫時運行在高壓高溫時, ,選擇管殼式換熱器或套管式換熱器。高選擇管殼式換熱器或套管式換熱器。高壓、小容量時選套管式。壓、小容量時選套管式。應用在中壓、高溫時最佳方案是選波面板殼式換熱器應用在中壓、高溫時最佳方案是選波面板殼式換熱器。2) 2) 流體性質對換熱器選型影響流體性質對換熱器選型影響 流體腐蝕性強流體腐蝕性強: 選擇高抗腐蝕材料選擇高抗腐蝕

52、材料,如石墨或玻璃換熱器如石墨或玻璃換熱器, 衛(wèi)生要求高衛(wèi)生要求高: 優(yōu)質不銹鋼優(yōu)質不銹鋼314,316,316LD,板式換熱器板式換熱器 需要需要預防內漏預防內漏, 選擇螺旋板式換熱器。選擇螺旋板式換熱器。工程上常用的冷流體工程上常用的冷流體: :水和空氣水和空氣,常用的熱流體有蒸汽、熱水、常用的熱流體有蒸汽、熱水、煙氣和導熱油煙氣和導熱油高溫高壓下的汽高溫高壓下的汽水換熱場合水換熱場合,采用管殼式或波面板殼式換熱器。采用管殼式或波面板殼式換熱器。低溫低壓下的水低溫低壓下的水水換熱場合水換熱場合,采用板式換熱器。采用板式換熱器。以熱水作為熱流體以熱水作為熱流體,其密度和比熱都較大其密度和比熱

53、都較大,換熱系數(shù)也較高換熱系數(shù)也較高,而且而且熱、冷流體都處低壓、低溫熱、冷流體都處低壓、低溫(熱水溫度小于熱水溫度小于150 ) 下下,對密對密封要求不高封要求不高,因此選用板式換熱器最為適宜。因此選用板式換熱器最為適宜。3)3)運行參數(shù)的合理選取運行參數(shù)的合理選取 換熱器運行參數(shù)由生產工藝條件決定。對于一臺選定的換熱器運行參數(shù)由生產工藝條件決定。對于一臺選定的換熱器換熱器, ,應決定流體的流速、溫度以及換熱器管程和殼程的配應決定流體的流速、溫度以及換熱器管程和殼程的配置等。置等。(1)流速的選取流速的選取無相變換熱無相變換熱, ,換熱負荷一定時換熱負荷一定時, ,流速越高流速越高, ,對流

54、傳熱系數(shù)越大對流傳熱系數(shù)越大, ,換熱面積減小。節(jié)省材料換熱面積減小。節(jié)省材料, ,設備緊設備緊湊湊, ,不易結垢。不易結垢。流速提高流速提高, ,壓降增大壓降增大, ,泵功率隨增加泵功率隨增加, ,一般壓降增大速率大于對流一般壓降增大速率大于對流傳熱系數(shù)增大速率。傳熱系數(shù)增大速率。為了使壓降不致過大為了使壓降不致過大, ,則流速不宜過高則流速不宜過高換熱器中水的流速范圍換熱器中水的流速范圍換熱流體流速換熱流體流速 管程流速管程流速P(mPs) 殼程流速殼程流速P(mPs)循環(huán)水循環(huán)水 1. 02. 0 0. 51. 5新鮮水新鮮水 0. 81. 5 0. 51. 5(2)溫差確定溫差確定n熱

55、流體溫度過高熱流體溫度過高,冷流體過低冷流體過低,可以加大溫差可以加大溫差,增加傳熱增加傳熱效率效率,減小換熱器體積。減小換熱器體積。n介質溫度過高或過低易使傳熱面結垢、物料沉積和結介質溫度過高或過低易使傳熱面結垢、物料沉積和結晶晶,導致傳熱惡化。導致傳熱惡化。n介質溫度及溫差影響壁面材質的選用。介質溫度及溫差影響壁面材質的選用。n流體工作溫度和換熱終溫一般經(jīng)驗: 熱端溫差不小于熱端溫差不小于20 ; 20 ; 冷端溫差不小于冷端溫差不小于5 5 。(3)(3)冷熱兩種流體冷熱兩種流體的管程殼程配置的管程殼程配置(1) 粘度大或流量小的流體應走殼程。粘度大或流量小的流體應走殼程。(2)當換熱器

56、為剛性結構當換熱器為剛性結構,兩流體溫差較大時兩流體溫差較大時,換熱系數(shù)大的流體走換熱系數(shù)大的流體走殼程殼程,兩流體溫差小兩流體溫差小,傳傳熱系數(shù)差值又較大時熱系數(shù)差值又較大時,換熱系數(shù)大的流體換熱系數(shù)大的流體走管程。走管程。(3) 與外界溫差大的流體走管程與外界溫差大的流體走管程,減小對環(huán)境的熱損失減小對環(huán)境的熱損失,使殼體溫差使殼體溫差影響小。影響小。(4) 允許壓降小的流體應走殼程。允許壓降小的流體應走殼程。(5) 換熱過程中換熱過程中, 有凝結相變的流體應走殼程有凝結相變的流體應走殼程,利于排除凝結液體。利于排除凝結液體。(6) 有毒介質走管程。雙套管式換熱器有毒介質走管程。雙套管式換

57、熱器,有毒介質走內管有毒介質走內管,防泄漏。防泄漏。(7) 易結垢易結垢,易沉積及含有雜質的不清潔流體應走管程。易沉積及含有雜質的不清潔流體應走管程。(8) 高溫、高壓和腐蝕性強的流體應走管程高溫、高壓和腐蝕性強的流體應走管程,發(fā)酵罐設計發(fā)酵罐設計 隨著生化技術和生化產品的隨著生化技術和生化產品的不斷發(fā)展不斷發(fā)展,制藥設備越來越嚴制藥設備越來越嚴格的格的GMP 要求要求,對發(fā)酵罐的大對發(fā)酵罐的大型化型化,結構設計、攪拌通氣效結構設計、攪拌通氣效率以及防止發(fā)酵罐的染菌也率以及防止發(fā)酵罐的染菌也提出了越來越高的要求。在提出了越來越高的要求。在發(fā)酵罐的設備設計中發(fā)酵罐的設備設計中,不但要不但要嚴格按

58、照發(fā)酵工藝的需要嚴格按照發(fā)酵工藝的需要,嚴嚴格的不染菌格的不染菌,而且還要提高發(fā)而且還要提高發(fā)酵水平酵水平,降低能耗。降低能耗。發(fā)酵罐設計計算內容發(fā)酵罐設計計算內容n攪拌設備設計包括工藝和機械結構兩個部分攪拌設備設計包括工藝和機械結構兩個部分, , n工藝程設計為機械設計提出原始條件工藝程設計為機械設計提出原始條件, ,n生產量、操作方式、最大工作壓力生產量、操作方式、最大工作壓力, ,最高工作溫度、最高工作溫度、工作介質物性和腐蝕情況等。工作介質物性和腐蝕情況等。n有時還需提出傳熱面的型式和傳熱面積、攪拌器的有時還需提出傳熱面的型式和傳熱面積、攪拌器的形式、攪拌的轉速和功率形式、攪拌的轉速和

59、功率n機械設計機械設計, , 對攪拌設備的容積、攪拌裝置、傳動裝對攪拌設備的容積、攪拌裝置、傳動裝置和軸封裝置進行合理的選型置和軸封裝置進行合理的選型, , 強度計算和結構計強度計算和結構計算、設計。算、設計。動設備部件的設動設備部件的設計、計算步驟計、計算步驟一、攪拌裝置的設計一、攪拌裝置的設計1傳動裝置的設計傳動裝置的設計2攪拌軸的設計攪拌軸的設計3聯(lián)軸器的選取聯(lián)軸器的選取4軸承的選取及其軸承壽命的核算軸承的選取及其軸承壽命的核算5密封裝置的選取密封裝置的選取6攪拌器的設計攪拌器的設計7攪拌軸的臨界轉速攪拌軸的臨界轉速減速機減速機傳統(tǒng)發(fā)酵罐選用的減速機大多為皮帶減速機的原因傳統(tǒng)發(fā)酵罐選用的

60、減速機大多為皮帶減速機的原因: :n皮帶減速機造價較低、噪聲小皮帶減速機造價較低、噪聲小,操作和維修較方便操作和維修較方便,運轉運轉一段時間后一段時間后,易損的零件只有皮帶易損的零件只有皮帶,更換方便更換方便,對機修人對機修人員要求不高。員要求不高。n問題問題: :皮帶減速機外形尺寸較大皮帶減速機外形尺寸較大,傳動效率相對較低傳動效率相對較低,速速比不能嚴格控制。比不能嚴格控制。,采用立式齒輪減速機采用立式齒輪減速機,大功率的立式大功率的立式齒輪減速機組裝后高度很高齒輪減速機組裝后高度很高,發(fā)酵工廠在廠房高度上很發(fā)酵工廠在廠房高度上很難接受。大功率齒輪減速機目前國產的噪聲較大難接受。大功率齒輪