反應(yīng)釜的設(shè)計培訓(xùn)

反應(yīng)釜的設(shè)計培訓(xùn)安徽理工大學(xué)課程設(shè)計（論文）任務(wù)書機(jī)械工程學(xué)院過控教研室學(xué)號2009302639學(xué)生姓名羅自強(qiáng)專業(yè)（班級）過控09-4班設(shè)計題目夾套反應(yīng)釜設(shè)計設(shè)計技術(shù)參數(shù)容器內(nèi)夾套內(nèi)全容積：0.9工作壓力/MPa：0.180.25傳熱面積/㎡：大于3設(shè)計壓力/MPa：0.20.3腐蝕情況：微弱工作溫度/℃：100130推薦材料：Q345R設(shè)計溫度/℃：120150攪拌器形式：六斜葉圓盤渦輪式介質(zhì)：燃料及有機(jī)溶劑蒸汽攪拌軸轉(zhuǎn)速/(r/min)：200軸功率/kW：4設(shè)計要求1、罐體和夾套幾何尺寸計算2、攪拌裝置的設(shè)計3、傳動裝置的設(shè)計4、軸封裝置的選用5、工藝接管及附件的選用6、焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作量設(shè)計說明書不少于6000字；一張圖紙裝配圖。工作計劃第一周：借書籍、查資料，確定總體方案及相關(guān)數(shù)據(jù)；第二周：編寫課程設(shè)計說明書，確定畫圖相關(guān)尺寸；第三周：畫裝備圖。參考資料方書起,魏新利.化工設(shè)備課程設(shè)計指導(dǎo).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2010.8蔡紀(jì)寧,張莉彥主編，化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2010.8鄭津洋,董其伍,桑芝富主編.過程設(shè)備設(shè)計（第三版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2010.6董大勤,袁鳳隱編.壓力容器設(shè)計手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2005.7董懷武,劉傳慧主編.畫法幾何及機(jī)械制圖（第2版）.武漢：武漢理工大學(xué)出版社,2001.6指導(dǎo)教師簽字教研室主任簽字年月日目錄一、設(shè)計條件及設(shè)計內(nèi)容分析 1二、攪拌容器尺寸的確定及結(jié)構(gòu)選型 22.1攪拌釜直徑設(shè)計計算 22.2筒體厚度的計算 32.3筒體封頭的設(shè)計 32.4筒體長度H的設(shè)計 42.5外壓筒體的壁厚確定 42.6外壓封頭的壁厚的設(shè)計 5三、夾套尺寸的設(shè)計計算 53.1夾套公稱直徑DN的確定 53.2夾套筒體壁厚的設(shè)計 63.3夾套筒體長度H的計算 63.4夾套封頭的設(shè)計 6四、反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計 74.1封頭法蘭的設(shè)計 74.1.1封頭法蘭尺寸及結(jié)構(gòu) 74.1.2封頭法蘭密封面的選型 84.2工藝接管 94.2.1工藝接管尺寸的確定 94.2.2接管墊片尺寸及材質(zhì) 114.3手孔的設(shè)計 124.4視鏡的選型 13五、攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計計算 145.1攪拌軸直徑的初步計算 145.1.1攪拌軸直徑的設(shè)計 145.1.2攪拌軸剛度的校核 145.2攪拌軸軸承的選擇 145.3聯(lián)軸器的選擇 155.4攪拌器的設(shè)計 165.5擋板的設(shè)計與計算 17六、傳動裝置的選型和尺寸計算 176.1凸緣法蘭的選型 176.2安裝底蓋的選型 186.3機(jī)架的選型 196.4安裝底蓋與密封箱體、機(jī)架的配置 196.5電動機(jī)的選型 206.6減速器的選型 216.7攪拌軸長度的設(shè)計 216.8攪拌軸的結(jié)構(gòu) 216.9支座的計算 216.10密封形式的選擇 23七、焊接的形式與尺寸 24八、開孔補(bǔ)強(qiáng)計算 268.1封頭開手孔后削弱的金屬面積的計算 268.2接管起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計算 278.3焊縫起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計算 27九、反應(yīng)釜釜體及夾套的壓力試驗(yàn) 279.1釜體的液壓試驗(yàn) 279.1.1水壓試驗(yàn)壓力的確定 279.1.2水壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 289.1.3壓力表量程 289.1.4水壓試驗(yàn)的操作過程 289.2釜體的氣壓試驗(yàn) 289.2.1氣體實(shí)驗(yàn)壓力的確定 289.2.2氣壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 289.2.3氣壓試驗(yàn)的操作過程 299.3夾套的液壓試驗(yàn) 299.3.1水壓試驗(yàn)壓力的確定 29水壓試驗(yàn)壓力：且試驗(yàn)壓力取兩者較大值作為最終水壓試驗(yàn)壓力。 299.3.2水壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 299.3.3壓力表量程 299.3.4液壓試驗(yàn)的操作過程 29十、反應(yīng)釜的裝配圖（見大圖） 29參考文獻(xiàn) 30一、設(shè)計條件及設(shè)計內(nèi)容分析攪拌設(shè)備主要用于物料的混合、傳熱、傳質(zhì)和反應(yīng)等過程，主要有攪拌容器、夾套、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如圖1-1所示。圖1-1攪拌釜整體結(jié)構(gòu)由實(shí)際條件單可知，設(shè)計的反應(yīng)釜體積為；容器內(nèi)工作壓力設(shè)計壓力、工作溫度、設(shè)計溫度；夾套內(nèi)工作壓力設(shè)計壓力、工作溫度、設(shè)計溫度；容器內(nèi)介質(zhì)為染料及有機(jī)溶劑、夾套內(nèi)為蒸汽；傳熱面積；腐蝕情況微弱；推薦材料；攪拌器形式圓盤渦輪式；攪拌軸轉(zhuǎn)速；軸功率。本次課程設(shè)計工藝參數(shù)已經(jīng)由老師基給出，所以本次我們的任務(wù)主要是機(jī)械設(shè)計部分。其中主要包括對攪拌器容積、傳動裝置、軸封以及內(nèi)部構(gòu)件等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性的計算，以及標(biāo)準(zhǔn)件或常用零部件的合理選型。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，攪拌設(shè)備的機(jī)械設(shè)計可按以下內(nèi)容和步驟進(jìn)行：=1\*GB3①總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)工藝條件同時考慮加工、安裝和維修方便，確定封頭類型、傳熱面?zhèn)鲃宇愋?、軸封和各種附件的結(jié)構(gòu)形式。=2\*GB3②攪拌容器的設(shè)計。根據(jù)工藝參數(shù)確定各部分幾何尺寸；考慮壓力、溫度、腐蝕等因素，選擇釜體和夾套材料；對罐體、封頭、夾套等進(jìn)行強(qiáng)度及穩(wěn)定性計算、校核。=3\*GB3③傳動系統(tǒng)設(shè)計。選擇電機(jī)，確定傳動類型，選擇減速器、聯(lián)軸器、機(jī)座及底座等。=4\*GB3④確定軸封類型及有關(guān)零部件。=5\*GB3⑤繪制施工圖及編制技術(shù)要求。二、攪拌容器尺寸的確定及結(jié)構(gòu)選型攪拌設(shè)備的罐體一般是立式圓筒形容器，由頂蓋、筒體和罐底組成，罐底大多數(shù)為橢圓形封頭，必要時也可選錐形封頭。頂蓋選用橢圓形封頭或平蓋。罐體與筒體的連接。頂蓋與筒體的連接形式分為可拆和不可拆兩種。根據(jù)此次課程設(shè)計的工藝要求，我準(zhǔn)備選擇立式圓筒形容器，上下均采用橢圓形封頭，但為安裝，維修清洗方便，上封頭選用可拆式法蘭連接。2.1攪拌釜直徑設(shè)計計算表2-1常用攪拌容器的高徑比種類筒體內(nèi)物料類型高徑比反應(yīng)釜、混合槽、溶解槽液-液或液-固體系反應(yīng)釜、分散槽氣液體系聚合釜懸浮液、乳化液攪拌發(fā)酵罐氣-液體系根據(jù)設(shè)計說明書給出的數(shù)據(jù)：介質(zhì)為染料和有機(jī)溶劑，全容積，由表2-1選取高徑比，裝料系數(shù)，已知筒體內(nèi)徑公式為：（2-1）則由公式（2-1）可得由文獻(xiàn)可得：圓整后取罐的內(nèi)徑為2.2筒體厚度的計算設(shè)計參數(shù)的確定：設(shè)計壓力設(shè)計溫度焊縫系數(shù)（雙面焊對接接頭，局部無損檢測）許用應(yīng)力：根據(jù)材料Q345R、設(shè)計溫度、由文獻(xiàn)可知鋼板負(fù)偏差腐蝕裕量（雙面微弱腐蝕）已知筒體厚度計算公式為：（2-2）由公式（2-2）可得因?yàn)殇撝茐毫θ萜鞑患痈g裕量的制造厚度至少為，加上腐蝕裕量，所以名義厚度2.3筒體封頭的設(shè)計由文獻(xiàn)選擇標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭，代號EHA來自標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002設(shè)計參數(shù)的確定p=0.2MPa,已知封頭厚度的設(shè)計計算公式為：（2-3）所以由公式（2-3）可得因?yàn)榭紤]鋼材加工厚度不加腐蝕裕量最少為3mm，所以取名義厚度和筒體厚度一致。封頭直邊尺寸、體積的確定根據(jù)DN=1000mm，由文獻(xiàn)知：直邊高度體積深度H=275mm內(nèi)表面積2.4筒體長度H的設(shè)計（2-4）（2-5）（2-6）所以可得：（2-7）由公式（2-7）可得圓整得：H=960mm2.5外壓筒體的壁厚確定根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]，采用工程設(shè)計法，確定外壓筒體的名義厚度如下：假設(shè)名義厚度則有效厚度為：（2-8）由公式（2-8）得（2-9）由公式（2-9）得（2-10）由公式（2-9）得查文獻(xiàn)[3]可得（2-11）由公式（2-11）得因?yàn)樗约僭O(shè)名義厚度成立，能夠滿足要求的條件。2.6外壓封頭的壁厚的設(shè)計封頭的設(shè)計外壓與筒體相同，即設(shè)計壓力因?yàn)榉忸^要與筒體焊接，為加工制造方便，先假設(shè)封頭的名義厚度等于筒體的名義厚度即：由公式（2-8）得（2-12）由公式（2-12）得根據(jù)文獻(xiàn)可查得（2-13）由公式（2-13）得（2-14）由公式（2-14）得再根據(jù)文獻(xiàn)可查得系數(shù)（2-15）由公式（2-15）得因此橢圓封頭為制造方便取厚度與筒體相同成立，滿足給定條件的要求。三、夾套尺寸的設(shè)計計算3.1夾套公稱直徑DN的確定由表3-1可知：表3-1夾套內(nèi)徑/mm夾套計算壓力的確定：筒體僅受內(nèi)壓，根據(jù)給定的已知條件可知3.2夾套筒體壁厚的設(shè)計由公式（2-2）得又因?yàn)殇摬牟患痈g裕量的制造最小厚度應(yīng)不小于3mm,所以取名義厚度3.3夾套筒體長度H的計算（3-1）由公式（3-1）得經(jīng)圓整后取3.4夾套封頭的設(shè)計夾套的下封頭選標(biāo)準(zhǔn)橢球型封頭，內(nèi)徑與筒體相同。代號EHA，標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002.夾套的上封頭選帶折邊錐形封頭，且半錐角橢球形封頭厚度的設(shè)計：因?yàn)樵O(shè)計壓力且為內(nèi)壓容器所以由公式（2-3）得因?yàn)殇摪宀患痈g裕量的最小制造厚度應(yīng)不小于3mm所以核算傳熱面積：圓筒內(nèi)傳熱表面積查JB/T4746-2002知橢圓封頭表面積為：所以因?yàn)橐蟮膫鳠崦娣e為，所以經(jīng)核算夾套的高度符合要求四、反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計設(shè)計內(nèi)容包括：法蘭的設(shè)計、密封面形式的選型、墊片設(shè)計、螺栓和螺母的設(shè)計。4.1封頭法蘭的設(shè)計4.1.1封頭法蘭尺寸及結(jié)構(gòu)根據(jù)，由文獻(xiàn)確定法蘭的類型為甲型平焊法蘭。結(jié)構(gòu)如圖4-1所示法蘭尺寸如表4-1所示表4-1法蘭結(jié)構(gòu)尺寸公稱直徑法蘭/mm螺栓規(guī)格數(shù)量1000113010901055104510424023M2032圖4-1法蘭結(jié)構(gòu)4.1.2封頭法蘭密封面的選型根據(jù)、介質(zhì)溫度為和介質(zhì)的性質(zhì)，選擇密封面形式為光滑面。墊片的設(shè)計由文獻(xiàn)選用石棉橡膠板（GB/T3985）,查文獻(xiàn)得尺寸。其結(jié)構(gòu)見圖4-2，尺寸見表4-2：圖4-2墊片結(jié)構(gòu)表4-2墊片尺寸104410043螺栓、螺母和墊圈的選擇本反應(yīng)器選用六角頭螺栓（C級、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（C級、GB/T41-2000）平墊圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓長度的計算：螺栓長度由法蘭的厚度、墊片的厚度、螺母的厚度、墊圈厚度、螺栓伸出長度確定。其中法蘭厚度為40mm墊片的厚度為2mm螺母的厚度為30mm墊圈厚度為34mm螺栓伸出長度取所以螺栓長度取L=120mm螺栓標(biāo)記：GB/T5780-2000螺母標(biāo)記：GB/T41-2000墊圈標(biāo)記：GB/T95-200224-100HV法蘭、墊圈、螺栓、螺母、墊圈的材料根據(jù)甲型平焊法蘭、工作溫度為的條件，由文獻(xiàn)對壓力容器法蘭、墊片、螺柱、螺母材料匹配表進(jìn)行選材，結(jié)果如表4-3所示表4-3法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料法蘭墊片螺栓螺母墊圈4.2工藝接管4.2.1工藝接管尺寸的確定攪拌設(shè)備由于工藝操作的原因，需要進(jìn)行開孔或設(shè)有接管。管法蘭標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參見HG/T20592，主要參數(shù)是公稱直徑（DN）和公稱壓力（PN）。接管的外伸長度一般取150mm，如果設(shè)備需要保溫，則外伸長度為200mm。如果接管公稱直徑，則外伸長度可取100mm。對帶有夾套結(jié)構(gòu)的下封頭底部接管，夾套底與容器封頭的連接方式有封口錐和封口環(huán)兩種如下圖4-3所示（a）(b)圖4-3液體出料管過夾套的接管結(jié)構(gòu)如圖4-4所示，圖4-4過夾套的接管結(jié)構(gòu)接管尺寸見表4-4表4-4過夾套接管尺寸/mm管道公稱直徑DN因?yàn)閵A套內(nèi)為蒸汽，所以蒸汽從夾套上部進(jìn)入，由底部出口排出冷凝水。當(dāng)夾套設(shè)進(jìn)氣管時，為防止氣體直接沖罐壁，可采取如圖4-5所示的結(jié)構(gòu)(a)(b)(c)圖4-5夾套進(jìn)氣接管根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書要求，確定各接管的尺寸如表4-5表4-5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—視鏡D25PL/RF溫度計管口E25PL/RF壓縮空氣入口F40PL/RF放料口G25PL/RF冷凝水出口工藝接管配用的標(biāo)準(zhǔn)突面板式平焊鋼制管法蘭的結(jié)構(gòu)如圖4-6所示，由文獻(xiàn)查得各工藝接管的尺寸如表4-6所示：圖4-6突面板式平焊法蘭表4-6板式平焊法蘭的尺寸接管名稱公稱直徑接管外徑連接尺寸法蘭厚度密封面法蘭內(nèi)徑坡口寬度DKLnThdf蒸汽入口253211585144M1216682335加料口6576185145188M16201222786視鏡100108220180188M162215821106溫度計管口253211585144M1216682335壓縮空氣入口253211585144M1216682335放料口4045150110184M1618882465冷凝水出口253211585144M12166823354.2.2接管墊片尺寸及材質(zhì)因?yàn)榉ㄌm選用突面法蘭RF型，所以墊片應(yīng)與之配合也選用突面RF型，其結(jié)構(gòu)如圖4-7所示：圖4-7墊片結(jié)構(gòu)形式各法蘭墊片尺寸明細(xì)表如表4-7所示：表4-7各法蘭墊片尺寸明細(xì)表接管名稱公稱通徑DN墊片內(nèi)徑墊片外徑墊片厚度T包邊寬度b蒸汽入口2534711.53加料口65771271.53視鏡1001151621.53溫度計管口2534711.53接表4-7壓縮空氣入口2534711.53放料口4049921.53冷凝水出口2534711.534.3手孔的設(shè)計為了安裝、檢修操作的方便，在容器頂部封頭上開一個公稱直徑DN150的手孔，查文獻(xiàn)得手孔的結(jié)構(gòu)如圖4-8所示：圖4-8手孔結(jié)構(gòu)圖查文獻(xiàn)得手孔的尺寸如表4-8所示：表4-8手孔尺寸公稱直徑DNDBb150235205120106810072螺栓螺母數(shù)量螺栓總質(zhì)量/Kg86.574.4視鏡的選型由于釜內(nèi)介質(zhì)壓力較低且考慮DN=1000mm，所以本設(shè)計選用一個DN=50mm的帶頸視鏡。其結(jié)構(gòu)如圖4-9所示圖4-9帶頸視鏡結(jié)構(gòu)圖由文獻(xiàn)確定視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號、視鏡的尺寸及材料。標(biāo)記：視鏡=2\*ROMANIIDN50，PN10標(biāo)準(zhǔn)圖號:HGJ502-86-11表4-9視鏡的尺寸公稱直徑DN/mm公稱壓力PN/MPaDh螺柱重量/Kg數(shù)量n直徑d5010(0.98)1301002222701136M124.2表4-10視鏡的材料件號名稱數(shù)量材料不銹鋼1視鏡玻璃1鋼化硼硅玻璃（HGJ501-86-0）2襯墊2石棉橡膠板（GB3985-83）3接緣11Cr18Ni9Ti4壓緊環(huán)1Q235-A5螺柱6356螺母625五、攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計計算5.1攪拌軸直徑的初步計算5.1.1攪拌軸直徑的設(shè)計軸功率，攪拌軸的轉(zhuǎn)速,選取材料為1Cr18Ni9Ti,,剪切彈性模量，許用單位扭轉(zhuǎn)角。（5-1）由公式（5-1）得：利用截面法得：（5-2）由公式（5-2）得：因?yàn)閿嚢栎S為實(shí)心軸（5-3）由公式（5-3）得取5.1.2攪拌軸剛度的校核（5-4）由公式（5-4）得因?yàn)樽畲髥挝慌まD(zhuǎn)角所以圓軸的剛度足夠?？紤]到攪拌軸與聯(lián)軸器配合，d=30mm可能需要進(jìn)一步調(diào)整。5.2攪拌軸軸承的選擇因?yàn)榉磻?yīng)釜是立式安裝，傳動軸也是豎直安裝，所以攪拌軸的軸承可以選擇深溝球軸承（6407型）。其結(jié)構(gòu)如圖5-1所示：圖5-1攪拌軸軸承形式經(jīng)查參考文獻(xiàn)可得深溝球軸承的具體尺寸如表5-1所示：為保證推理軸承的可靠性選擇軸承的型號為40系列（重，窄）表5-1軸承尺寸軸承型號640835100255.3聯(lián)軸器的選擇參照參考文獻(xiàn)，由于軸的直徑為30mm,選擇聯(lián)軸器的形式為C型凸緣聯(lián)軸器。結(jié)構(gòu)如圖5-2所示：圖5-2聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)形式具體參數(shù)如表5-2所示表5-2聯(lián)軸器參數(shù)許用扭矩/N·m301205055117875.4攪拌器的設(shè)計根據(jù)設(shè)計說明書所給的如下參數(shù)：介質(zhì)：染料及有機(jī)溶劑；轉(zhuǎn)速；為了使物料分散均勻，可選用六斜葉圓盤渦輪式攪拌器。結(jié)構(gòu)如圖5-3所示圖5-3攪拌器結(jié)構(gòu)形式具體參數(shù)如下：根據(jù)參考文獻(xiàn)選取則因?yàn)樗詳嚢杵鲗挾热嚢杵鞯膱A盤直徑一般取槳徑的圓整取135mm因?yàn)橐簩硬桓?，選用單層攪拌器。攪拌器處于液面高度的中部5.5擋板的設(shè)計與計算為消除攪拌器形成的“打旋區(qū)”，增大湍流程度，改善攪拌效果，降低攪拌載荷的波動，使功率消耗保持穩(wěn)定，在筒體內(nèi)部安裝一定數(shù)量的擋板。根據(jù)參考文獻(xiàn)，擋板寬度一般取;當(dāng)攪拌容器直徑時，擋板的數(shù)量為塊；當(dāng)擋板直徑時，擋板的數(shù)量為塊。因?yàn)閿嚢枞萜鞯闹睆剿該醢宓臄?shù)量應(yīng)選擇4塊。擋板寬度W的計算：擋板上緣與攪拌容器的靜止液面齊平，擋板下緣與容器底封頭的切線齊平其結(jié)構(gòu)形式如圖5-4所示：圖5-4擋板結(jié)構(gòu)形式六、傳動裝置的選型和尺寸計算6.1凸緣法蘭的選型凸緣法蘭焊在釜體上，通過安裝底蓋將整個傳動裝置安裝在它的上面，檢修時移去傳動裝置，它就變成了釜體的檢查孔。根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇凸緣法蘭的形式為R型，公稱直徑DN=200mm。結(jié)構(gòu)如圖6-1所示；其尺寸如下表6-2所示：圖6-1凸緣法蘭結(jié)構(gòu)形式表6-1凸緣法蘭尺寸公稱直徑DNDKh20034029520065凸緣法蘭密封面尺寸如表6-2所示：表6-2凸緣法蘭密封面尺寸公稱直徑DNR型2002663材料選用如下表6-3所示：表6-3凸緣法蘭材料鍛件（母材）鋼板（襯里層）304（0Cr18Ni9）JB472800Cr19Ni10GB42376.2安裝底蓋的選型為了和凸緣法蘭相配合，應(yīng)當(dāng)選擇與凸緣法蘭相適應(yīng)的安裝底蓋，則根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇安裝底蓋的形式為有襯里上裝式突面安裝底蓋（LRS），其結(jié)構(gòu)如下圖6-2所示：圖6-2安裝底蓋結(jié)構(gòu)形式材料如下表6-4所示：表6-4安裝底蓋材料選擇鋼板鍛件鋼號標(biāo)準(zhǔn)號鋼號標(biāo)準(zhǔn)號1Cr18Ni9TiGB42370Cr18Ni10TiJB47286.3機(jī)架的選型機(jī)架是用來支承減速器和傳動軸的，軸承箱也歸屬于機(jī)架。由于攪拌軸的直徑為30mm，且此反應(yīng)釜體積小，壓強(qiáng)小，攪拌軸的載荷不會太大，所以選擇WJ型無支點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)如圖6-3所示：圖6-3機(jī)架的結(jié)構(gòu)形式由參考文獻(xiàn)，選擇機(jī)架的外形尺寸（不包括底、頂部）及所配置的軸承型號如表6-5所示：表6-5機(jī)架尺寸型號201546140160190質(zhì)量/Kg24028531520450356.4安裝底蓋與密封箱體、機(jī)架的配置配置結(jié)構(gòu)如圖6-4所示圖6-4安裝底蓋與密封箱體、機(jī)架的配置結(jié)構(gòu)圖查參考文獻(xiàn)選擇安裝底蓋與機(jī)架、密封箱體的配置尺寸如表6-6所示：表6-6配置尺寸安裝底蓋工程直徑DN機(jī)架公稱直徑Dk螺柱孔（h7）S數(shù)量20020034029582224540傳動軸軸徑d（H7）螺紋孔數(shù)量301101454M166.5電動機(jī)的選型由于反應(yīng)釜里為染料和有機(jī)溶劑，故選用Y系列封閉式（IP44）三相異步電機(jī)。根據(jù)傳動軸的功率P=4KW、攪拌軸的轉(zhuǎn)速n=200r/min，由文獻(xiàn)選擇電動機(jī)的型號為Y160M2-8型電動機(jī)（JB/T10391-2002），其具體參數(shù)如表6-7所示：表6-7電動機(jī)參數(shù)型號額定功率/KW轉(zhuǎn)速效率/%功率因數(shù)參考質(zhì)量/KgY160M2-85.572085.00.742.01196.6減速器的選型根據(jù)電機(jī)功率，攪拌軸轉(zhuǎn)速傳動比根據(jù)以上參數(shù)參照參考文獻(xiàn)選擇減速機(jī)型號為LPJ型公稱直徑為200mm的二級圓柱齒輪減速器6.7攪拌軸長度的設(shè)計攪拌軸的長度L近似由釜外長度、釜內(nèi)未浸入液體的長度、浸入液體的長度三部分組成。其中取攪拌軸額長度為。由于軸的長度比較長分兩部分進(jìn)行制造由參考文獻(xiàn)可以查出軸徑為30mm的傳動軸其深入釜體的長度應(yīng)等于250mm，所以：第一段第二段6.8攪拌軸的結(jié)構(gòu)由于攪拌軸的長度較大，考慮加工的方便，將攪拌軸設(shè)計成兩部分。軸的結(jié)構(gòu)形狀大致如圖6-5所示：圖6-5攪拌軸結(jié)構(gòu)形式6.9支座的計算由文獻(xiàn)選耳式A型支座，支座數(shù)量為四個。則支座的具體結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表6-8所示：表6-8支座結(jié)構(gòu)尺寸支座本體允許載荷高度H使用容器公稱直徑DN底板筋板30200700-140016010510501251256墊板螺栓（孔）支座質(zhì)量/Kgd螺紋25020083030M246.0反應(yīng)釜總質(zhì)量的估算：（6-1）式中：—釜體的質(zhì)量（）；由參考文獻(xiàn)知所以有公式（6-1）知（6-2）由公式（6-2）得（6-3）由公式（6-3）得所以?。?-4）由公式（6-4）得（6-5）由公式（6-5）得所以支座允許的載荷符合要求。校核支座反力對器壁作用的外力矩M（6-6）由公式（6-6）得經(jīng)查參考文獻(xiàn)得圓筒有效厚度為4mm，支座號為4、圓筒公稱直徑為1100mm、圓筒內(nèi)壓為0.6MPa系列允許彎矩所以支座外殼體的允許彎矩符合要求，按參考文獻(xiàn)選擇的耳式支座的結(jié)構(gòu)形式符合要求。其結(jié)構(gòu)如圖6-6所示：圖6-6支座結(jié)構(gòu)形式6.10密封形式的選擇由于本攪拌釜的壓力較低，介質(zhì)為染料及有機(jī)溶劑、腐蝕性微弱、攪拌軸轉(zhuǎn)速為200r/min、密封要求不高，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性能，本次課程設(shè)計選用填料密封的形式。填料密封箱由填料箱體、填料、壓蓋、螺栓等基本零件組成，置于箱體與轉(zhuǎn)軸之間的填料在螺栓力及壓蓋的軸向擠壓下，產(chǎn)生徑向延伸，使填料緊貼在轉(zhuǎn)軸的四周，軸旋轉(zhuǎn)時在填料與轉(zhuǎn)軸的接觸面間存在一層極薄的油膜，這層油膜既可起到潤滑作用，又可阻止釜內(nèi)介質(zhì)的外逸或釜外氣體的滲入。填料箱的結(jié)構(gòu)如圖6-7所示圖6-7填料箱結(jié)構(gòu)因?yàn)檩S徑直徑=40mm，且容器內(nèi)壓力=0.3MPa，所以根據(jù)文獻(xiàn)911頁，表3-7-29可得填料箱的高度H=147mm。填料箱的箱體底部及其他尺寸都由與之相配合的安裝底蓋確定，此處不再列舉。七、焊接的形式與尺寸筒體縱、環(huán)向鋼板的拼接對接接頭結(jié)構(gòu)如圖7-1所示；尺寸如表7-1所示圖7-1筒體縱環(huán)焊縫結(jié)構(gòu)圖表7-1筒體縱環(huán)焊縫尺寸進(jìn)料管與封頭的焊縫結(jié)構(gòu)如圖7-2所示；尺寸如表7-2所示：圖7-2進(jìn)料管與封頭焊縫結(jié)構(gòu)形式表7-2進(jìn)料管與封頭焊縫尺寸8甲型平焊法蘭與殼體的焊接接頭結(jié)構(gòu)和尺寸如圖7-3所示：圖7-3甲型平焊法蘭與殼體的焊接接頭結(jié)構(gòu)形式及尺寸凸緣與釜體之間的焊接接頭形式與尺寸如圖7-4所示：圖7-4凸緣與釜體之間的焊接接頭形式與尺寸夾套封閉件與內(nèi)筒和夾套筒體的焊縫結(jié)構(gòu)及尺寸如圖7-5所示：圖7-5夾套封閉件與內(nèi)筒和夾套筒體的焊縫結(jié)構(gòu)及尺寸八、開孔補(bǔ)強(qiáng)計算8.1封頭開手孔后削弱的金屬面積的計算由于手孔的開孔直徑較