夾套式反應(yīng)釜設(shè)計(jì)說明書

.."過程裝備課程設(shè)計(jì)"任務(wù)書設(shè)計(jì)者_(dá)___過程裝備與控制工程11-2班指導(dǎo)日期：2014/6/23-2014/7/11簡圖設(shè)計(jì)參數(shù)及要求容器內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力,MPa0.250.35設(shè)計(jì)壓力,MPa0.3工作溫度,℃設(shè)計(jì)溫度,℃﹤100﹤100介質(zhì)有機(jī)溶劑蒸汽全容積,m31.9操作容積,m31.52傳熱面積,㎡＞3腐蝕情況微弱推薦材料Q345R攪拌器型式推進(jìn)式攪拌軸轉(zhuǎn)速,r/min250r/min軸功率,kW3接管表符號公稱尺寸DN連接面形式用途A25PL/RF蒸汽入口B65PL/RF加料口C100凸凹面視鏡D25PL/RF溫度計(jì)管口E25PL/RF壓縮空氣入口F40PL/RF放料口G25PL/RF冷凝水出口過程裝備課程設(shè)計(jì)姓名學(xué)院機(jī)械與汽車工程專業(yè)班級過程裝備與控制工程11-2班指導(dǎo)老師..目錄TOC\o"1-1"\h\z\u\t"標(biāo)題2,3,標(biāo)題3,2"HYPERLINK摘要3HYPERLINKAbstract4HYPERLINK緒論5HYPERLINK1.1夾套反應(yīng)釜的總體結(jié)構(gòu)5HYPERLINK1.2 反應(yīng)釜基本特點(diǎn)5HYPERLINK1.3 反應(yīng)釜的發(fā)展趨勢6HYPERLINK2、夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì)7HYPERLINK2.1、罐體幾何尺寸計(jì)算7HYPERLINK2.1.1確定筒體內(nèi)徑7HYPERLINK2.1.2確定封頭尺寸8HYPERLINK2.1.3確定筒體高度8HYPERLINK2.1.4夾套幾何尺寸計(jì)算8HYPERLINK2.2、夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度與穩(wěn)定性計(jì)算9HYPERLINK2.2.2穩(wěn)定性校核<按外壓校核厚度>10HYPERLINK2.2.3水壓測試校核11HYPERLINK2.3反應(yīng)釜的攪拌器12HYPERLINK2.3.1攪拌器的選型：12HYPERLINK2.3.2攪拌器的安裝方式及其與軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12HYPERLINK2.3.3擋板的設(shè)計(jì)12HYPERLINK2.4反應(yīng)釜的傳動裝置13HYPERLINK2.4.1常用電機(jī)及其連接尺寸13HYPERLINK2.4.2帶傳動減速機(jī)13HYPERLINK2.4.3凸緣法蘭15HYPERLINK2.4.4安裝底蓋16HYPERLINK2.4.5機(jī)架16HYPERLINK2.4.6聯(lián)軸器16HYPERLINK2.5攪拌軸的設(shè)計(jì)和校核17HYPERLINK2.5.1軸的和設(shè)計(jì)17HYPERLINK2.5.2軸的校核17HYPERLINK2.6鍵的校核18HYPERLINK2.7反應(yīng)釜的軸封裝置19HYPERLINK2.8反應(yīng)釜的其他附件20HYPERLINK2.8.1設(shè)備法蘭20HYPERLINK2.8.2支座21HYPERLINK2.8.3設(shè)備接口21HYPERLINK結(jié)束語22HYPERLINK致謝23HYPERLINK參考文獻(xiàn)24摘要：夾套反應(yīng)釜分罐體和夾套兩部分,主要有封頭和筒體組成,多為中、低壓壓力容器；攪拌裝置有攪拌器和攪拌軸組成,其形式通常由工藝而定；傳動裝置是為帶動攪拌裝置設(shè)置的,主要有電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器和傳動軸等組成；軸封裝置為動密封,一般采用機(jī)械密封或填料密封；它們與支座、人孔、工藝接管等附件一起,構(gòu)成完整的夾套反應(yīng)釜。關(guān)鍵詞：壓力容器；反應(yīng)釜；設(shè)計(jì)Abstract：Reactorismadeupoftankandjacket.Themainpartsareendsocketandbarrel.Themostreactorismiddleandlowpressurecontainer.Thedasherismadeupstirrerandmixershaft,whichisbaseonthecraft.Thegearingistodrivethedasher,whichismadeupelectromotorreducerandcouplingdriveshaft.Theshaftsealismotiveseal.Itusuallyadoptmechanicalsealandpackingseal.Itformthewholereactorwiththesupportmanholeandtubeandsoon.Keywords:pressurevessels；reactor；design1、緒論1.1夾套反應(yīng)釜的總體結(jié)構(gòu)夾套反應(yīng)釜廣泛用于合成橡膠、合成塑料、農(nóng)藥、化肥等行業(yè)。如圖所示,為一臺帶式攪拌的夾套反應(yīng)釜。夾套反應(yīng)釜主要由攪拌容器、攪拌裝置、傳動裝置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管和一些附件組成。攪拌容器常被稱作攪拌釜,當(dāng)作反應(yīng)器用時,稱為攪拌式反應(yīng)器,簡稱反應(yīng)釜。反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；傳動裝置是為帶動攪拌裝置設(shè)置的,主要由電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器和傳動軸等組成；軸封裝置為動密封,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)成完整的夾套反應(yīng)釜。反應(yīng)釜材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基〔哈氏、蒙乃爾合金及其它復(fù)合材料。反應(yīng)釜可采用SUS304、SUS316L等不銹鋼材料制造。攪拌器有錨式、框式、槳式、渦輪式,刮板式,組合式,轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)可采用擺線針輪減速機(jī)、無級變速減速機(jī)或變頻調(diào)速等,可滿足各種物料的特殊反應(yīng)要求。密封裝置可采用機(jī)械密封、填料密封等密封結(jié)構(gòu)。加熱、冷卻可采用夾套、半管、盤管、米勒板等結(jié)構(gòu),加熱方式有蒸汽、電加熱、導(dǎo)熱油,以滿足耐酸、耐高溫、耐磨損、抗腐蝕等不同工作環(huán)境的工藝需要?？筛鶕?jù)用戶工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。1.2 反應(yīng)釜基本特點(diǎn)反應(yīng)釜體普遍采用鋼制<或襯里>、鑄鐵或搪玻璃。反應(yīng)釜所用的材料、攪拌裝置、加熱方法、軸封結(jié)構(gòu)、容積大小、溫度、壓力等各有異同、種類很多,它們的基本特點(diǎn)分述如下：<1> 結(jié)構(gòu)：反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)基本相同,除有反應(yīng)釜體外,還有傳動裝置、攪拌和加熱<或冷卻>裝置等,可改善傳熱條件,使反應(yīng)溫度控制得比較均勻,并不強(qiáng)化傳質(zhì)過程。<2> 操作壓力：反應(yīng)釜操作壓力較高。釜內(nèi)的壓力是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生或由溫度升高而形成,壓力波動較大,有時操作不穩(wěn)定,突然的壓力升高可能超過正常壓力的幾倍,因此,大部分反應(yīng)釜屬于受壓容器。<3> 操作溫度：反應(yīng)釜操作溫度較高,通?；瘜W(xué)反應(yīng)需要在一定的溫度條件下才能進(jìn)行,所以反應(yīng)釜既承受壓力又承受溫度。獲得高溫的方法通常有以下幾種：1> 水加溫要求溫度不高時可采用,其加熱系統(tǒng)有敞開式和密閉式兩種。敞開式較簡單,它由循環(huán)泵、水槽、管道及控制閥門的調(diào)節(jié)器所組成,當(dāng)采用高壓水時,設(shè)備機(jī)械強(qiáng)度要求高,反應(yīng)釜外表面焊上蛇管,蛇管與釜壁有間隙,使熱阻增加,傳熱效果降低。2> 蒸汽加熱加熱溫度在100℃以下時,可用一個大氣壓以下的蒸汽來加熱；100~180℃范圍內(nèi),用飽和蒸汽；當(dāng)溫度更高時,可采用高壓過熱蒸汽。3> 用其它介質(zhì)加熱若工藝要求必須在高溫下操作或欲避免采用高壓的加熱系統(tǒng)時,可用其它介質(zhì)來代替水和蒸汽,如礦物油<275～300℃>、聯(lián)苯醚混合劑<沸點(diǎn)258℃>、熔鹽<140～540℃>、液態(tài)鉛<熔點(diǎn)327℃>等。4> 電加熱將電阻絲纏繞在反應(yīng)釜筒體的絕緣層上,或安裝在離反應(yīng)釜若干距離的特設(shè)絕緣體上,因此,在電阻絲與反應(yīng)釜體之間形成了不大的空間間隙。前三種方法獲得高溫均需在釜體上增設(shè)夾套,由于溫度變化的幅度大,使釜的夾套及殼體承受溫度變化而產(chǎn)生溫差壓力。采用電加熱時,設(shè)備較輕便簡單,溫度較易調(diào)節(jié),而且不用泵、爐子、煙囪等設(shè)施,開動也非常簡單,危險性不高,成本費(fèi)用較低,但操作費(fèi)用較其它加熱方法高,熱效率在85%以下,因此適用于加熱溫度在400℃以下和電能價格較低的地方。<4> 反應(yīng)釜攪拌結(jié)構(gòu)：在反應(yīng)釜中通常要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),為保證反應(yīng)能均勻而較快的進(jìn)行,提高效率,通常在反應(yīng)釜中裝有相應(yīng)的攪拌裝置,于是便帶來傳動軸的動密封及防止泄漏的問題。<5> 反應(yīng)釜的工作：反應(yīng)釜多屬間隙操作,有時為保證產(chǎn)品質(zhì)量,每批出料后都需進(jìn)行清洗；釜頂裝有快開人孔及手孔,便于取樣、測體積、觀察反應(yīng)情況和進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部檢修。1.3 反應(yīng)釜的發(fā)展趨勢1、大容積化,這是增加產(chǎn)量、減少批量生產(chǎn)之間的質(zhì)量誤差、降低產(chǎn)品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢。染料生產(chǎn)用反應(yīng)釜國內(nèi)多為6000L以下,其它行業(yè)有的達(dá)30m3；國外在染料行業(yè)有20000～40000L,而其它行業(yè)可達(dá)120m3。2、反應(yīng)釜的攪拌器,已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強(qiáng)制循環(huán)。反應(yīng)釜發(fā)展趨勢除了裝有攪拌器外,尚使釜體沿水平線旋轉(zhuǎn),從而提高反應(yīng)速度。3、以生產(chǎn)自動化和連續(xù)化代替笨重的間隙手工操作,如采用程序控制,既可保證穩(wěn)定生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加收益,減輕體力勞動,又可消除對環(huán)境的污染。4、合理地利用熱能,選擇最佳的工藝操作條件,加強(qiáng)保溫措施,提高傳熱效率,使熱損失降至最低限度,余熱或反應(yīng)后產(chǎn)生的熱能充分地綜合利用。熱管技術(shù)的應(yīng)用,將是今后反應(yīng)釜發(fā)展趨勢。2、夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì)HYPERLINK2.1、罐體幾何尺寸計(jì)算2.1.1確定筒體內(nèi)徑有公式：式中V————工藝條件給定容積,〔任務(wù)書規(guī)定1.9i————長比徑,由下表選取表2.1不同釜內(nèi)物料類型長徑比`釜內(nèi)物料類型H1/Di一般反應(yīng)釜液-固相或液液相物料1~1.3氣液相物料1~2注：取i=H1/D1=1.2經(jīng)計(jì)算得：m；選取圓整筒體內(nèi)徑D1=1200mm。2.1.2確定封頭尺寸反應(yīng)釜筒體與夾套最常用的封頭形式是標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭,以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的橢圓形封頭代號為EHA,其內(nèi)徑與筒體內(nèi)徑相同,其厚度計(jì)算并向上圓整,因此,取封頭的內(nèi)就內(nèi)徑為1200mm。2.1.3確定筒體高度有公式〔4-2：式中：V封————封頭容積〔見參考文獻(xiàn)[1]表D-2,m3;V1m—————1m高的筒體容積〔見參考文獻(xiàn)[1]表D-1,m3/m;計(jì)算得：=1.455m圓整H1=1500mm;V=V1mH1+V封=1.951m3;式中：V封————封頭容積〔見參考文獻(xiàn)[1]表D-2,m3;V1m—————1m高的筒體容積〔見參考文獻(xiàn)[1]表D-1,m3/m;H1————圓整后的筒體高度,m。HYPERLINK夾套幾何尺寸計(jì)算按表4-5夾套直徑選取夾套筒體內(nèi)徑=+100=1300mm,表2.2夾套直徑裝料系數(shù)η按式：夾套筒體高度H2按式：計(jì)算得：H2=1.155m,經(jīng)圓整得H2=1200mm;實(shí)際總傳熱面積F按式:2.2、夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度與穩(wěn)定性計(jì)算HYPERLINK2.2.1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Q345。由工藝條件給定：設(shè)計(jì)壓力〔罐體內(nèi)=0.25MPa,設(shè)計(jì)壓力〔夾套內(nèi)=0.35MPa,設(shè)計(jì)溫度〔罐體內(nèi)<100℃,設(shè)計(jì)溫度〔夾套內(nèi)<150℃。按參考文獻(xiàn)[2]第九章計(jì)算：液柱靜壓力p1H=10-6ρgh=0.013MPa計(jì)算壓力P1c=P1+P1H=0.25MPa；液柱靜壓力P2H==0MP計(jì)算壓力P2c=P2H+P2c=0.35MPa焊接接頭系數(shù),選取罐體及夾套焊接接頭系數(shù)=0.85。設(shè)計(jì)溫度下材料許用應(yīng)力：[]t=189MPa。罐體筒體計(jì)算厚度按式：夾套筒體計(jì)算厚度按式：封頭計(jì)算厚度按式：夾套封頭計(jì)算厚度按式：取最小厚度作為計(jì)算厚度腐蝕余量：C2=2.0mm罐體筒體設(shè)計(jì)厚度按式：夾套筒體設(shè)計(jì)厚度按式：罐體封頭設(shè)計(jì)厚度按式：夾套封頭設(shè)計(jì)厚度按式：鋼板厚度負(fù)偏差：C1=0.6mm〔按鋼板厚度6㎜罐體筒體名義厚度按式：夾套筒體名義厚度按式：罐體封頭名義厚度按式：夾套封頭名義厚度按式：HYPERLINK2.2.2穩(wěn)定性校核<按外壓校核厚度>〔1筒體穩(wěn)定性校核①假設(shè)罐體筒體名義厚度：=5mm厚度附加量按式：罐體筒體有效厚度按式：罐體筒體外徑按式：筒體計(jì)算長度按式：系數(shù)：=1.074系數(shù)：=484經(jīng)查表得：系數(shù)=0.00013系數(shù)B=——許用外壓力按式：②假設(shè)罐體筒體名義厚度=8mm厚度附加量按式：罐體筒體有效厚度按式：罐體筒體外徑按式：筒體計(jì)算長度按式：系數(shù)：=1.066系數(shù)：=233.85經(jīng)查表得：系數(shù)=0.0004系數(shù)B=55許用外壓力按式：③假設(shè)罐體筒體名義厚度=10mm厚度附加量按式：罐體筒體有效厚度按式：罐體筒體外徑按式：筒體計(jì)算長度按式：系數(shù)：=1系數(shù)：=169.4經(jīng)查表得：系數(shù)=0.0006系數(shù)B=84許用外壓力按式：確定罐體筒體名義厚度:=10mm〔2封頭穩(wěn)定性校核假設(shè)罐體封頭名義厚度=10mm查得鋼板厚度負(fù)偏差,選取鋼板厚度負(fù)偏差=0.8mm據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,腐蝕裕量=2.0mm厚度附加量按式：mm罐體封頭有效厚度按式：:罐體封頭外徑按式：標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭當(dāng)量球殼外半徑按式:=1098系數(shù)按式:查圖4-2曲線,得系數(shù)=110MPa許用外壓力按式:確定罐體封頭名義厚度：=10mm2.2.3水壓測試校核Q345通常溫度下的許用應(yīng)力157MPa罐體的水壓測試壓力：夾套的水壓測試壓力：材料的屈服點(diǎn)應(yīng)力=容器圓筒應(yīng)力：夾套內(nèi)壓試驗(yàn)應(yīng)力：2.3反應(yīng)釜的攪拌器2.3.1攪拌器的選型：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。本反應(yīng)釜攪拌裝置的攪拌器采用推進(jìn)式。HYPERLINK2.3.2攪拌器的安裝方式及其與軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本反應(yīng)釜選用的是推進(jìn)式攪拌器,攪拌器推進(jìn)式攪拌器是類似風(fēng)扇扇葉結(jié)構(gòu)。它與軸的連接是通過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。推進(jìn)式攪拌器直徑：取DJ=200㎜2.3.3擋板的設(shè)計(jì)擋板是一種常用的攪拌附件之一。當(dāng)攪拌器沿容器中心線安裝,驕傲辦物料的黏度不大,攪拌轉(zhuǎn)速不高時,液體將隨著槳葉旋轉(zhuǎn)方向一起運(yùn)動,容器中心部分的液面下降,形成漩渦,降低混合效果。未消除這種現(xiàn)象,通常將容器中加入擋板,把回轉(zhuǎn)的切向流東改變?yōu)閺较蚝洼S向流動,增加流體的剪切強(qiáng)度,改善攪拌效果。擋板的寬度通常取容的內(nèi)徑的1/10~1/12,一般設(shè)置4~6個沿罐壁均勻分布直立安裝。本反應(yīng)釜選用角鋼,選用標(biāo)準(zhǔn)為GB/T9787-1988熱軋等邊角鋼,具體尺寸為40×40。擋板寬度B=D1/12=91.666㎜,圓整取B=90㎜選用四個擋板擋板與罐壁間隙為B/5=22毫米,圓整取30毫米2.4反應(yīng)釜的傳動裝置反應(yīng)釜的攪拌器是由傳動裝置來帶動。傳動裝置通常設(shè)置在釜頂封頭的上部。反應(yīng)釜傳動裝置的設(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。2.4.1常用電機(jī)及其連接尺寸本反應(yīng)釜選用YB160M1-8電機(jī),同步轉(zhuǎn)速750r/min,電機(jī)的功率P=4kW。滿載轉(zhuǎn)速720r/min,質(zhì)量118㎏,額定轉(zhuǎn)矩2.0TN。2.4.2帶傳動減速機(jī)任務(wù)書規(guī)定本反應(yīng)釜的減速機(jī)為帶傳動減速機(jī)。帶傳動速機(jī)的設(shè)計(jì)V帶減速機(jī)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,價格低廉,能防止過載,噪聲小。但不適用于防爆場合。查表Y系列三相異步電動機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù),傳動的額定功率P=4kW小皮帶輪轉(zhuǎn)速：大皮帶輪轉(zhuǎn)速：在電動機(jī)中,我們選用滿載全轉(zhuǎn)速750r/min,8極三相異步電動機(jī),在減速器中,帶傳動的速比為3:1,電動機(jī)的額定功率為4kw的Y系列的。我們將帶式減速器設(shè)計(jì)使用V型帶,于是我們得到功率P=4kw,轉(zhuǎn)速n=720r/min1計(jì)算功率由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表12.6可知工況系數(shù)KA=1.1Pd=KA×P=1.1×3kw=3.3kw2選取普通V型帶根據(jù)Pc=4kw,n=720r/min由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖12-13確定選用A型帶。3、確定大帶輪與小帶輪基準(zhǔn)直徑D1,D2由參考文獻(xiàn)[3]表12.7取D1=75mm,驗(yàn)算帶速V有公式：=3.14×75×730÷600000=2.87m/s＜5m/s故小帶輪的直徑選取不合適。D1=140mm,驗(yàn)算帶速V有公式：=3.14×140×730÷600000=5.35m/s＞5m/s故小帶輪的直徑選取合適。根據(jù)公式：,=2%=730÷240×140×〔1-0.02=411.6mm由參考文獻(xiàn)[3]表12.7取圓整D2=400mm大帶輪轉(zhuǎn)速：n2==730×140×0.98÷400=250.4r/min其誤差的絕對值：=4.3%<5%在合理范圍4、確定帶長和中心距初步取中心距a=500m帶長=2×500+3.14÷2×〔140+400+÷4÷500=1882mm選用基準(zhǔn)長度Ld=2000mm計(jì)算實(shí)際中心距：a=6、驗(yàn)算小帶輪包角=180°-〔400-140÷560×57.3°=153.4°>120°,故尺寸合適。7、確定V帶根數(shù)z傳動比i===2.953由參考文獻(xiàn)[3]12.3,12.4,12.5,12.6,12.8分別查得：=1.30kw,Δ=0.02kw,=0.96,KL=1.11所以z==2.23取z=3根8、求壓軸力FQ由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表12.2查的q=0.10kg/m張緊力公式：==167.78N壓軸力FQ=2×Z×F×sin〔α/2=2×3×167.78×sin〔153.4/2=979.68NHYPERLINK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。由表D-6凸緣法蘭主要尺寸,選擇公稱直徑DN=200mm,螺紋為M16,螺栓數(shù)量為8個的M型凸緣法蘭。HYPERLINK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,是整個攪拌傳動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軸的安裝形式〔上裝或下裝,按HG21565-1995選取。安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同。形式選取時應(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〔突面以及傳動軸的安裝形式〔上裝,按HG21565-1995選取。安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同,均為DN=200mm,查表D.7安裝底蓋的尺寸確定其他參數(shù)。HYPERLINK機(jī)架立式攪拌設(shè)備傳動裝置大多是通過機(jī)架、安裝底蓋安裝在攪拌設(shè)備封頭上。機(jī)架上端應(yīng)與減速器連接尺寸相匹配,下端采用螺柱與安裝底蓋相連接。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架不能滿足要求時,可以根據(jù)具體結(jié)構(gòu)自行進(jìn)行設(shè)計(jì)。本攪拌器的機(jī)架為焊接非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架,具體尺寸以圖示為準(zhǔn)。HYPERLINK聯(lián)軸器電機(jī)或減速機(jī)輸出軸與傳動軸之間及傳動軸與攪拌軸之間的連接,都是通過聯(lián)軸器連接的,并傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類。常用的聯(lián)軸器有彈性塊式聯(lián)軸器,剛性凸緣聯(lián)軸器,夾殼聯(lián)軸器和緊箍夾殼聯(lián)軸器等。據(jù)所選V帶減速機(jī)的規(guī)格,本反應(yīng)釜采用剛性凸緣聯(lián)軸器。查GT型凸緣聯(lián)軸器主要參數(shù)及尺寸,選用聯(lián)軸器的符號為GY-4,孔徑為40㎜,質(zhì)量為3.15kg。2.5攪拌軸的設(shè)計(jì)和校核2.5.1軸的和設(shè)計(jì)攪拌軸的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容同一般傳動軸,主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核攪拌軸的材料：選用45鋼軸功率：P=3kw,軸轉(zhuǎn)速=250T==材料許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力[τ]=35,查表得系數(shù)A=112軸端直徑考慮到開鍵槽軸擴(kuò)大5%,則d=26.92mm<30mm故取最小軸徑為30㎜2.5.2軸的校核由圖可得T==A點(diǎn)處FQ=979.68N,對B,C點(diǎn)的約束反力FB=FC=由彎矩圖和彎力圖可知,最危險截面為B處而B處的彎矩MB=0.068×FQ=979.68×0.068=66.62N·m因?yàn)樵搨鲃訛閱蜗騻鲃?可以認(rèn)為扭矩為為脈動循環(huán)變化,故折合系數(shù)=0.6.則T=0.6×114.6=68.76N最危險截面處的當(dāng)量彎矩MeB===95.74N·m計(jì)算最危險截面B的軸徑dodo≥=25.92mm算上5%的加工減薄量以及銷的影響,取d=30mm,顯然強(qiáng)度足夠。2.6鍵的校核軸上鍵最小的是大帶輪的鍵,其型號為鍵32×8×7,材料為45鋼,需用剪切應(yīng)力為[τ]=30MPa=M÷r=159.1÷0.018=7640N,AQ=0.032×0.008+3.14×0.0042=2.72×m2τ=FQ/AQ=28.07MPa;所以τ＜[τ],即鍵的強(qiáng)度合格。2.7反應(yīng)釜的軸封裝置軸封是攪拌設(shè)備的一個重要組成部分。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。反應(yīng)釜攪拌軸處的軸封,屬于動密封,常用的有填料密封和機(jī)械密封兩種形式,它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn),可以直接使用。填料密封填料密封是由底環(huán)、本體、油環(huán)、填料、螺栓、螺柱、壓蓋以及油杯等組成。在壓蓋壓力作用下,裝在攪拌軸與填料箱本體之間的填料,對攪拌軸表面產(chǎn)生徑向壓緊力。由于填料中含有潤滑劑,因此,在對攪拌軸產(chǎn)生徑向壓緊力的同時,形成一層極薄的液膜,一方面使攪拌軸得以潤滑,另一方面阻止設(shè)備內(nèi)流體的逸出或外部流體的滲入,達(dá)到密封的目的。當(dāng)采用填料密封時,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,標(biāo)準(zhǔn)填料箱結(jié)構(gòu)形式見附圖5-8,明細(xì)表見附表5-13,主要尺寸見附表5-14。均分為0．6MPa、1．6MPa兩檔規(guī)格。PN0.6MPa為五個填料,PNl.6MPa為七個填料環(huán)。填料箱密封的選用還應(yīng)注意以下幾方面：①當(dāng)填料箱的結(jié)構(gòu)和填料的材料選擇合理,并有良好潤滑和冷卻條件時,可用于較高的工作壓力、溫度和轉(zhuǎn)速條件下；②當(dāng)填料無冷卻、潤滑時,轉(zhuǎn)軸線速度不應(yīng)超過lm／s；③當(dāng)攪拌容器內(nèi)介質(zhì)溫度大于200。C時,應(yīng)對填料密封進(jìn)行有效冷卻；④當(dāng)從填料箱油杯中壓注密封潤滑液時,潤滑液壓力一般應(yīng)略高于被密封介質(zhì)的壓力,以防止容器內(nèi)介質(zhì)的泄露；采用密封潤滑液時,潤滑液流入容器內(nèi)對工藝性能有影響時,應(yīng)在填料箱下端軸上設(shè)置儲油杯；⑤填料箱一般可不設(shè)支承套,應(yīng)將攪拌軸的支承設(shè)置在機(jī)架上?！?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,擺動和振動較大,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〔補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中含有多個沿周向分布的彈簧,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,可采用單端面〔由一對密封端面組成,非平衡型〔載荷系數(shù)K≥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,應(yīng)采用雙端面〔由兩對密封面組成,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,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。①當(dāng)密封腔介質(zhì)溫度超過80℃時,對單端面和雙端面機(jī)械密封,都應(yīng)采用冷卻措施；②為防止密封面干摩擦,對單端面機(jī)械密封,應(yīng)采用潤滑措施；③當(dāng)采用雙端面機(jī)械密封時,應(yīng)采用密封液系統(tǒng),向密封端面提供密封液,用于冷卻,潤滑密封端面；④必要時,應(yīng)對潤滑液,密封液進(jìn)行過濾；⑤當(dāng)采用潤滑及密封液系統(tǒng)時,需考慮一旦潤滑液,密封液漏入攪拌容器內(nèi),應(yīng)不會影響容器內(nèi)物料的工藝性能,不會使物料變質(zhì),必要時應(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。2.8反應(yīng)釜的其他附件2.8.1設(shè)備法蘭當(dāng)筒體與上封頭用法蘭連接時,常采用甲型平焊法蘭連接,這是壓力容器法蘭中的一種,XX平焊法蘭密封面結(jié)構(gòu)常用平密封面和凹凸密封面的兩種。甲型平焊法蘭的工作溫度為-20~300℃,不同使用溫度下最大允許工作壓力按照參考文獻(xiàn)[2]表12-3的規(guī)定。常用甲型平焊法蘭質(zhì)量見參考文獻(xiàn)[1]表D-4。2.8.2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〔/T4725-92分為A型和B型兩種