典型設備帶攪拌裝置的夾套傳熱式連讀反應釜機械設計說明書

摘 概 擋 軸承校 支座形 設備法 人 視 設備接 液體進 傳動裝置總質(zhì)量m2的計 物料重量m3的計 冷卻水重量m4的計 參考文 內(nèi)的介質(zhì)為蒸汽。采用電機Y132M2-6960r/min5.5kW采用推進式，攪拌軸轉(zhuǎn)速200r/min4kW：帶攪拌的夾套反應釜；；蒸汽；電機Y132M2-6；推進式攪拌工作壓力4設計壓力工作溫度設計溫度全容積操作容積傳熱面積攪拌軸轉(zhuǎn)速軸功率4D11200mm，宜采用可拆連接。當要求可拆時，做成法蘭連接，夾套的型式與罐體相同。[1]當D1>1200mm，可采用焊接連接。本設計采用焊接44333式 V—工藝條件給定容積

1347iiH11.2[1]D11400確定封頭尺總深度H=375mm，內(nèi)表面積A=2.2346m2，容積V0=0.3977m3，DN=D1=1400mm曲邊高度hi=350mm，當封頭公稱直徑DN≤2000mm 直邊高度h0=25mmc由：c

式 橢圓封頭形狀系數(shù)，k=Pc---------計算壓力，Pc=P+則Pc=P=4.5MPa查參考文獻[1]查參考文獻[2]，封頭焊接型式采取雙面焊、全焊透，局部無損檢測，則代入厚度計

cc

=19.7最小厚度是指殼體加工成型后不包括腐蝕裕量的最小厚度。B105.1-2011（最小厚度已包括負偏差。查參考文獻[2]得：負偏差取C10.3查參考文獻[2]得：腐蝕裕量取C21.3根據(jù)：H1(VV封)/V1mV封—封頭容積（查參考文獻[1]，m3[1]，m3/mH1(2.30.3977)/1.5391236H1=1300VV1mH1VV封—封頭容積（查參考文獻[1]，m3H1—圓整后的筒體高度夾套內(nèi)徑 D2與夾套筒體相同。H2由傳熱面積而決定，但不能低于料液高。裝料系數(shù)通常取0.6~0.85，本設計0.8（體，查參考文獻操作容積=全容積0.82.31.84VV封V夾套高度H2計算：H2 V

0.82.3

0.937FFFFH2查參考文獻[1]

4.40

FA2.234622強度計算中各參數(shù)的選取及計算，均應符合GB150-1998《鋼制壓力容器》的規(guī)定。根DN>=600mm時，被夾套包圍部分的圓筒分別按內(nèi)壓圓筒和外壓圓筒計算，取其中較大4.5MPa，外壓為極限時最大差0.4MPa，其余部分按內(nèi)壓圓筒設計已知tc=190 []t189

Pc=P=4.5=19.7GB105.1-2011《壓力容1查參考文獻[2]得：負偏差取C10.3查參考文獻[2]得：腐蝕裕量取C21.3計算名義厚度21同理tc=190 Pc=P=4.5

[]t

=19.7最小厚度是指殼體加工成型后不包括腐蝕裕量的最小厚度。GB105.1-2011《壓力容器1查參考文獻[2]得：負偏差取C10.3查參考文獻[2]得：腐蝕裕量取C221mm由于圓筒外徑=1400+42=1442圓筒有效厚度19.7所 73；=0.8其 L

1h100013501117 3 查參考文獻[2]A查參考文獻[2]A0.003，tc190B=150=150/73=2<4.5MPa因為所以筒體名義厚度n19.7mm，令n=45同理可得 所 34；查參考文獻[2]A查參考文獻[2]A0.009，tc190℃,可得B=160因為所以筒體名義厚度

=160/34=4.7>4.5設封頭名義厚度

=45mm，=1400+90=1490，43.7本設計采用標準橢圓形封頭，查參考文獻[2]，K1=所以計算系數(shù)A查參考文獻[2]，得A,B故：帶入計算 >4.545mm(1)已知

150o

[]t

則

cc

0.421890.85

1.870最小厚度是指殼體加工成型后不包括腐蝕裕量的最小厚度。GB105.1-2011《壓力容器13mm。所以取計算厚度23查參考文獻[2]得：負偏差取C10.3查參考文獻[2]得：腐蝕裕量取C21.3計算名義厚度n2C24.35（2）

不滿足剛性條件，取最小厚度做計算厚度23則nC5夾套反應釜對罐體和夾套分別進行水壓校核，并對圓筒的應力T進行校由于[][]t，故4.5=5.6=95.9查參考文獻[2]材料屈服點應

s

T0.9

0.9s0.93450.85

由于[[]t

1.250.4

P2T(D2e2)0.375(15003.4)

2查參考文獻[2]材料屈服點應s

MPa

0.9s

T0.9

反應釜的攪拌本工藝設計的任務的選型是推進式。查參考文獻[1]得推進式：D1/DJ4/1~3 H0/DJ不

D1/DJ3.5

H0/DJ1.5D1—攪拌容器內(nèi)徑，mm查參考文獻[1]D11400mm；H0600mm；DJ=400D11/5～1/2，常用于n=100～500r/min1。擋

圖 推進式攪拌徑的1/10～1/12，一般設置4～6個擋板沿罐壁均勻分布直立安裝[1]。本設計擋板寬度取容1/104個擋板。常用電動機及其連接尺Y132M2-65.5kW，軸轉(zhuǎn)速為n960r/min，本設計選用V型帶傳動。查參考文獻[1]得：電流電動機功率PdP式 電動機功率 釜用機類型、標準及其選器三大類[1]。其基本特性見下表。三大類器已列入HG/T3139.1～12《釜用立式減釜用立式標 器的基本特性擺線針輪齒輪帶傳動點

in額定

當傳動比i在8以下時，采用單級機。按設計任務書要求輸出功率為5.5KW，輸出軸轉(zhuǎn)速200r/min，轉(zhuǎn)矩T與功率P的轉(zhuǎn)化為：TnPP

T

T=1075.29式中P——總傳動效率根據(jù)以上數(shù)據(jù)查參考文獻[1]可選用FP系列帶傳動機45軸分段安裝時，攪拌軸和傳動軸可根據(jù)其接觸介質(zhì)的情況。后，查參考文獻[1]40mm。P4kW，攪拌軸的轉(zhuǎn)速n=200r/min45鋼，查參考文獻[1][3] dA31123 30.4mmn d—軸端直徑，n—轉(zhuǎn)速，r/min

7（5%d=d=32mm,帶輪和聯(lián)軸器軸向定位的連接用平鍵查參考文獻[1]，選用平鍵10832，帶輪和聯(lián)軸器與軸的配合用js9d2=35mm，查參考文獻[1]，40mmL=42mm,為了保證軸端擋圈只壓在帶輪上而不壓在軸的端面上，軸的長度應取略短些，取L1=40mm。查參考文獻[1]

T0

式中[]K

對于實心軸查參考文獻[1]知Wp

d

3.1432

6T06

Pn

9.55106

1.9110

Nm式中max—扭轉(zhuǎn)剪應力，MPa；則

1910006430.7229.70[]K

d=40mm軸承的選擇及校軸承選d=35D=18T=18B=18C=14Cr=43.2Cor=59.2脂中極限轉(zhuǎn)速為5600r/min；油中極限轉(zhuǎn)速為7000r/min；質(zhì)量m約為0.244kg；計算e=0.38，Y=1.4，Y0=0.832007。軸承校查參考文獻[3]，對滾子軸承核 106CfLh

t60n式 n—軸承的工作轉(zhuǎn)速

PLh—按小時計算的軸承額定10/3CP

查參考文獻[1]知：ft1.0，查手冊得C=43200NCt=Cft=43200N參考文獻[3]Lh

10（對圓錐滾子軸 指數(shù)10

60nLh60nLh

106010602003 60nLh106060nLh10602003 查參考文獻[1]6000N～6332.9NP=6200N（已考慮軸向載fp）66 10C

43200h

50468.860nP

60

6200Lh=50468.8h50000～60000hTcKATKA—載荷系數(shù)，T—許用扭矩查參考文獻[2]KA1.5；故TC1.5191286.5公稱轉(zhuǎn)矩Tn400N·m，許用轉(zhuǎn)矩[n]8000r/minm=5.43kgDJD11~1DJ=0.33D1 ：DJ=0.33×1100=363最終查參考文獻[1]DJ400mmm=4.59kgd40mm文獻[1]得：D1=175 D2=145 D3=110 H=14710×107.5kg其型號為DJ35，其主要尺寸查參考文獻[1]DJ型單支點機架主要n1-566-mm突面RS型安裝底蓋，其尺寸為：DN400mm機架公稱直徑400mm傳動軸直徑d40mm查時選BCA型，B4個，查參考文獻[1]DN1400mm得：允許90KN，高度H250mm30M2415.7kg，B型耳式支座尺B型鋼板l2=290 b2=140B型蓋板b4=70

210底板b1=140mm，l1200mm，1

mm，S1=70墊板l3=315 b3=250mm，3

mm，e=Q345R，地板材料一般應與容器材料相同。DD1867

2l214002921400292823222 nb2、l2、3—耳式支座尺寸，查參考文獻[1]中相應的尺寸（PL，法蘭密封面為突面（RF。列管法蘭的公稱直徑用PN表示，查參考文獻[1]知一般PN為32mm，蒸汽外徑為38mm，一般加料口PN為80mm，故加料口外徑為89mm，一般溫度計PN為25mm，故溫度計外徑為32mm，一般壓縮空氣PN為32mm，壓縮空氣外徑為38mm，一般放料口和冷凝水出口管PN為50mm，放料口外徑為57mm，冷凝水出口管外徑為57mm。法蘭密封面應進行機械加工，通常表面粗糙度Ra3.2～6.3m取中間值4.8m，因為法蘭螺栓孔應等距跨中均布。接管的伸長一般為從法蘭密封面到殼150mm200mm1500C200mmDN1400mm1200mm，查參考文獻[1]故人孔的設置是為了安裝、拆卸、和檢修設備內(nèi)部的裝置900mm造方便，應用較為廣泛。人孔的大小及位置應以人進出設備方便為原則，對于反應釜，還要考慮攪拌器的尺寸，以便攪拌軸及攪拌器能通過人孔放入罐體內(nèi)。其主要尺寸、型式查參考文獻[1]。密封面型式：突面（RF型）公稱壓力：1.0MPa公稱直徑：DN=450總質(zhì)量：154kg螺柱：20個螺栓：40個螺柱：M當視鏡需要斜裝或設備直徑較小時，采用帶燈有頸視鏡，PN=100mm0.33MPa0.3MPa0.6MPa[1]，查PN=100mmm=4.7kg。45?向朝著設備中心，以防止沖刷罐體，減少物料對壁面的腐蝕。固定式進料管下端浸沒在物料中可減少進料沖擊液面產(chǎn)生氣泡，有利于穩(wěn)定液面。管上開小孔是為了防止虹吸現(xiàn)象。d1=75+DN=75+35=110mm查參考文獻[1]DN=1400mm，當筒體厚度

278kg，當

時，