1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 夾套反應(yīng)釜的設(shè)計(jì) 六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：夾套反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.夾套反應(yīng)釜主要工藝尺寸的計(jì)算3.攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置選型2.標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選型及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算4.繪制夾套反應(yīng)釜總裝配圖 化學(xué)與化學(xué)工程 系 化學(xué)工程與工藝 專業(yè) 01 班學(xué)生姓名 # 學(xué)號(hào) 13410# 設(shè)計(jì)日期 2015.6. 29 至 2015.7. 4 設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師(簽名) 2015年 7月 日1.設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一夾套反應(yīng)釜。設(shè)計(jì)參數(shù)及要求見下表。設(shè)計(jì)參數(shù)及要求容器內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力/MPa設(shè)計(jì)壓力/MPa0.80.6工作溫度/設(shè)計(jì)溫度/

2、120150介質(zhì)染料及有機(jī)溶劑冷卻水或蒸汽全容積/m36.0操作容積/m35.5傳熱面積/m27腐蝕情況微弱推薦材料Q235-B攪拌器型式槳式攪拌軸轉(zhuǎn)速/（r/min）60軸功率/kW2.0長(zhǎng)徑比1.22.設(shè)計(jì)項(xiàng)目1) 罐體和夾套的設(shè)計(jì)包括：罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、罐體及夾套幾何尺寸計(jì)算、夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算、人孔、接口管等。2) 反應(yīng)釜攪拌器的選型及計(jì)算包括：反應(yīng)釜攪拌器選型及主要尺寸確定、擋板的安裝方式確定等。3）反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置選型及計(jì)算包括：電動(dòng)機(jī)選型、減速機(jī)選用、機(jī)架選型、攪拌軸的材料、軸徑及強(qiáng)度計(jì)算等。4）軸封裝置選型及計(jì)算填料密封與機(jī)械密封結(jié)構(gòu)及主要尺寸確定。5) 標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選

3、擇及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。包括：（1）人孔選型：PN,DN,標(biāo)記或代號(hào)。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。（2）接管及法蘭選型：根據(jù)結(jié)構(gòu)選型統(tǒng)一編制表格。內(nèi)容包括：代號(hào)，PN,DN,法蘭密封面形式，法蘭標(biāo)記，用途）。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。（3）其它標(biāo)準(zhǔn)件選型。6) 繪制夾套反應(yīng)釜總裝配圖(1號(hào))；3.設(shè)計(jì)要求1）計(jì)算單位一律采用國(guó)際單位；2）計(jì)算過程及說明應(yīng)清楚；3）所有標(biāo)準(zhǔn)件均要寫明標(biāo)記或代號(hào)；4）設(shè)計(jì)計(jì)算書目錄要有序號(hào)、內(nèi)容、頁碼；5）設(shè)計(jì)計(jì)算書中與裝配圖中的數(shù)據(jù)一致。若裝配圖中有修改，在說明書中要注明變更；6）書寫工整，字跡清晰，層次分明；7）設(shè)計(jì)計(jì)算書要有封面和封底，均采用A4紙，裝訂成冊(cè)。4.設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容1）符號(hào)說明2）前言（

4、1）設(shè)計(jì)條件；（2）設(shè)計(jì)依據(jù)；（3）設(shè)備結(jié)構(gòu)形式概述。3）材料選擇（1）選擇材料的原則；（2）確定各零、部件的材質(zhì)。4）罐體、夾套、攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置主要工藝尺寸的計(jì)算、選型5）標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選型及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算（1）接管及法蘭選型：統(tǒng)一編制表格。內(nèi)容包括：代號(hào)，PN,DN,法蘭密封面形式，法蘭標(biāo)記，用途）。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。（2）人孔選擇：PN,DN,標(biāo)記或代號(hào)。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。（3）其它標(biāo)準(zhǔn)件選擇。6）結(jié)束語對(duì)自己所做的設(shè)計(jì)進(jìn)行小結(jié)與評(píng)價(jià)，經(jīng)驗(yàn)與收獲。7）謝辭8）主要參考資料主要參考文獻(xiàn)1.譚蔚.化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.天津：天津大學(xué)出版社，20082.朱思明. 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)M.上海：華東化工學(xué)院出版

5、社，19923.賀匡國(guó).化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)M，北京：勞動(dòng)人事出版社，19874.施云海.化工熱力學(xué)M，上海：華東理工大學(xué)出版社，19885.鋼制壓力容器GB150-1998化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一 課程設(shè)計(jì)的目的、意義化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程后，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它除了要求學(xué)生具備一定的理論知識(shí)外，更注重和強(qiáng)調(diào)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是高等工科院校必不可少的一門應(yīng)用型技術(shù)基礎(chǔ)課程，重在培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，具有理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的特點(diǎn)，是學(xué)習(xí)專業(yè)課程和從事機(jī)械類技術(shù)工作的必備基礎(chǔ)。設(shè)備設(shè)

6、計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是該課程的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械基礎(chǔ)系列課程全部結(jié)束后的一次綜合性、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。按照機(jī)械基礎(chǔ)系列課程要求，設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)應(yīng)以設(shè)計(jì)為主線，突出工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)與綜合設(shè)計(jì)能力，并將此作為課程體系的總體思路。設(shè)備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生具備較寬厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，較扎實(shí)的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合能力和較高的綜合素質(zhì)。二 教學(xué)內(nèi)容及基本要求1） 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：筒體、封頭、夾套、支座、攪拌類型、傳動(dòng)形式、軸封和各種附件等。2） 容器的設(shè)計(jì)包括：根據(jù)工藝參數(shù)確定各部分幾何尺寸；考慮壓力、溫度、腐蝕因素，選擇釜體和夾套材料；對(duì)罐體、夾套等進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算、校核。 3）攪拌器

7、設(shè)計(jì) 包括：根據(jù)攪拌器類型確定相關(guān)位置和尺寸。 4）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 包括：選擇電動(dòng)機(jī)、確定傳動(dòng)類型、選擇減速機(jī)、聯(lián)軸器、機(jī)座及底座設(shè)計(jì)等。 5）軸封裝置選擇及尺寸確定 包括：選擇并確定軸封及相關(guān)零部件。6）標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選擇及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算包括：（1）人孔選型：PN,DN,標(biāo)記或代號(hào)；補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 （2）接管及法蘭選型：根據(jù)結(jié)構(gòu)選型統(tǒng)一編制表格。內(nèi)容包括：代號(hào)，PN,DN,法蘭密封面形式，法蘭標(biāo)記，用途）；補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。（3）其它標(biāo)準(zhǔn)件選型。7）繪制夾套反應(yīng)釜總裝備圖(1號(hào))：工藝尺寸、接管管口方位圖、操作條件及接管表等。8）對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述9）設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)、目錄、主要工藝尺寸計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)化零、

8、部件選型及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算、設(shè)計(jì)評(píng)述、參考資料。三 化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書格式化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告由說明書和圖紙組成，說明書應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）標(biāo)題頁(封面)2）設(shè)計(jì)任務(wù)書、指導(dǎo)書3）目錄4）夾套反應(yīng)釜主要工藝尺寸計(jì)算、攪拌器選型計(jì)算、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軸封裝置選擇及尺寸確定5）標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選擇及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算6）設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表7）對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述8）附圖(夾套反應(yīng)釜總裝配圖：1號(hào))9）參考文獻(xiàn)四 學(xué)時(shí)分配1. 查閱文獻(xiàn)，擬定設(shè)計(jì)路線，作設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及主要工藝尺寸計(jì)算 1天 2. 攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選型及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 1天3. 編寫說明書，具體按照上面(三)的要求認(rèn)

9、真書寫，說明書應(yīng)留有備注欄(約4cm)，分量在15頁以上，并裝訂成冊(cè) 1天 4.繪制夾套反應(yīng)釜總裝配圖(2號(hào)) 2天5.答辯，進(jìn)行隨即抽答，答辯完后上交說明書和圖紙 1天前言化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)化學(xué)工程、制藥工程類專業(yè)以及其他相近的非機(jī)械類專業(yè)，對(duì)化下設(shè)備的機(jī)械知識(shí)和設(shè)計(jì)能力的要求而編寫的。通過此課程的學(xué)習(xí)，是通過學(xué)習(xí)使同學(xué)掌握基本的設(shè)計(jì)理論并具有設(shè)計(jì)鋼制的、典型的中、低、常壓化工容器的設(shè)計(jì)和必要的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)。 化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在教師指導(dǎo)下，通過裸程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地運(yùn)用所學(xué)到的基本理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的知識(shí)，綜合地分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。因此，當(dāng)學(xué)生

10、首次完成該課程設(shè)計(jì)后，應(yīng)達(dá)到一下幾個(gè)目的： 熟練掌握查閱文獻(xiàn)資料、收集相關(guān)數(shù)據(jù)、正確選擇公式，當(dāng)缺乏必要的數(shù)據(jù)時(shí)，尚需要自己通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定或到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際查定。 在兼顧技術(shù)先進(jìn)性、可行性、經(jīng)濟(jì)合理的前提下，綜合分析設(shè)計(jì)任務(wù)要求，確定化工工藝流程，進(jìn)行設(shè)備選型，并提出保證過程正常、安全可行所需的檢測(cè)和計(jì)量參數(shù)，同時(shí)還要考慮改善勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的有效措施。 準(zhǔn)確而迅速的進(jìn)行過程計(jì)算及主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及選型。根據(jù)反應(yīng)釜的使用，考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件和地理位置目錄1.1 設(shè)計(jì)條件11設(shè)計(jì)方案的分析和擬定化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)中綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際

11、的橋梁，是學(xué)生體察工程實(shí)際問題復(fù)雜性，學(xué)習(xí)初次嘗試化工機(jī)械設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)是關(guān)于反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)，在老師給定的相關(guān)條件下，充分利用課堂上學(xué)到的理論知識(shí)發(fā)散思維、擴(kuò)寬視野使之能更好的聯(lián)系實(shí)際的生產(chǎn)，在實(shí)際的操作中我們應(yīng)考慮的問題非常多，比如說：釜體容積、容器的受壓情況、操作的壓力、操作的溫度等等。充分考慮上述條件的同時(shí)設(shè)計(jì)出符合標(biāo)準(zhǔn)的夾套反應(yīng)釜。這樣不僅使我們所學(xué)的理論知識(shí)的到進(jìn)一步的提高，也使我們可以了解到更多的實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該注意的問題，使我們收益匪淺。根據(jù)任務(wù)書中的要求，一個(gè)夾套反應(yīng)釜主要有攪拌容器、攪拌裝置、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管等一些附件構(gòu)成。而攪拌容器又可以分為罐體和夾套兩

12、部分。攪拌裝置分為攪拌器和攪拌軸，根據(jù)任務(wù)說明書的要求本次設(shè)計(jì)攪拌器為漿式攪拌器；考慮到機(jī)械軸封的實(shí)用性和應(yīng)用的廣泛性，所以軸封采用機(jī)械軸封。1.1 設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)條件，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)提供原始數(shù)據(jù)和工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，即首先滿足工藝設(shè)計(jì)條件。設(shè)計(jì)條件常用設(shè)計(jì)條件圖表示，主要包括簡(jiǎn)圖，設(shè)計(jì)條件等內(nèi)容。簡(jiǎn)圖示意地畫出了容器的主體，主要內(nèi)件的形狀，部分結(jié)構(gòu)尺寸，支座形勢(shì)及其他需要表達(dá)的內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)的依據(jù)是根據(jù)GB1501998鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)。在閱讀了設(shè)計(jì)任務(wù)書后,按以下內(nèi)容和步驟進(jìn)行夾套反應(yīng)釜的機(jī)械設(shè)計(jì)。（1）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)工藝的要求，并考慮到制造安裝和維護(hù)檢修的方便來確定各部分結(jié)構(gòu)形式。（2）攪

13、拌器的設(shè)計(jì) 根據(jù)工藝參數(shù)確定各部幾何尺寸； 考慮壓力、溫度、腐蝕因素，選擇釜體和夾套材料； 對(duì)罐體、夾套進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算、校核；（3）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括選擇電機(jī)、確定傳動(dòng)類型、選擇聯(lián)軸器等。（4）決定并選擇軸封類型及有關(guān)零部件。（5）繪圖，包括總圖、部件圖。（6）編制技術(shù)要求，提出制造、裝配、檢驗(yàn)和試車等方面的要求。2 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)反應(yīng)釜是有罐體和夾套兩部分構(gòu)成，罐體是反應(yīng)的核心，為物料完成攪拌過程提供一個(gè)空間。夾套為反應(yīng)的操作溫度提供保障，是一個(gè)套在罐體外的密封空間容器。3材料選擇（1）選擇材料的原則；（2）確定各零、部件的材質(zhì)。（3）罐體、夾套、主要工藝尺寸的計(jì)算3.1罐體和夾套的

14、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)罐體采用立式的圓筒形容器，有筒體和封頭構(gòu)成。通過支座安裝在基礎(chǔ)平臺(tái)上。封頭一般采用橢圓形封頭。由于筒體內(nèi)徑Di<1800mm，因此下封頭與筒體的連接采用焊接連接。而為了拆卸清洗方便，上封頭采用法蘭與筒體連接。夾套型式與罐體大致一致。3.2 罐體幾何尺寸計(jì)算3.2.1確定筒體內(nèi)徑及公稱直徑一般有工藝條件給定全容積V=6.0，操作容積=5.5，長(zhǎng)徑比即：=1.1，由表4-2選取。筒體內(nèi)徑Di 估算： =1.9079 m將Di 圓整到公稱直徑系列，則DN=Di =1800 mm。3.2.2確定夾套筒體高度1m高的容積=2.545 （按表D-1選取），罐體封頭容積封=0.8270 （按表

15、D-2選?。?。罐體筒體高度=（封）/=(6-0.8270) /2.545=2.033 m。圓整罐體筒體高度=2200 mm。實(shí)際容積封=2.545*2.2+0.827=6.426 夾套筒體內(nèi)徑=+100=1800+100=1900 mm。裝料系數(shù)=5.5/6=0.91（按=0.60.85選取），所以取=0.85。夾套筒體高度（-封）/=（0.85*6.426-0.827）/2.545=1.82 m 圓整夾套筒體高度=1900 mm3.2.3校核傳熱面積罐體封頭表面積封=3.6535 （查表D-2，DN=1800）1m高筒體內(nèi)表面積=5.66 （查表D-1，DN=1800）實(shí)際總傳熱面積F=*+

16、封=5.66*1.9+3.6535=14.4 73.2.4計(jì)算筒體、封頭厚度設(shè)備材料選取Q235-B，罐體內(nèi)液柱靜壓力= gh=0.022 MPa罐體內(nèi)壓力=+=0.6+0.022=0.622 MPa夾套內(nèi)液柱靜壓力=0 MPa夾套內(nèi)壓力=0.8 MPa罐體及夾套焊接連接頭系數(shù)=0.85（按參考文獻(xiàn)1表9-6選取，局部無損探傷）設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力=113 MPa罐體筒體厚度=5.847 mm夾套筒體厚度=7.945 mm罐體封頭厚度=5.837 mm夾套封頭厚度=7.929 mm取最小厚度作為計(jì)算厚度=9 mm按雙面腐蝕取腐蝕裕量C2=2.0 mm罐體筒體設(shè)計(jì)厚度=+ C2=9+2=11

17、 mm夾套筒體設(shè)計(jì)厚度=+ C2=9+2=11 mm罐體封頭設(shè)計(jì)厚度=+ C2=9+2=11 mm夾套封頭設(shè)計(jì)厚度=+ C2=9+2=11 mm鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.8 mm罐體筒體名義厚度=11 mm夾套筒體名義厚度=11 mm罐體封頭名義厚度=11 mm夾套封頭名義厚度=11 mm3.2.5按外壓校核罐體厚度根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果假設(shè)罐體筒體名義厚度=11 mm厚度附加量C=C1+C2=0.8+2=2.8 mm罐體筒體有效厚度=-C=11-2.8=8.2 mm罐體筒體外徑=+2=1800+2*11=1822 mm筒體長(zhǎng)度=1900+*1800=2050 mm系數(shù)=2050/1822=1.125

18、系數(shù)=1822/8.2=222.19由參考文獻(xiàn)1圖11-5查得，系數(shù)A=0.00035系數(shù)B -因此許用外壓0.21 MPa0.8，不滿足要求。重設(shè)名義厚度=18 mm罐體筒體有效厚度=-C=18-2.8=15.2 mm罐體筒體外徑=+2=1800+2*18=1836 mm筒體長(zhǎng)度=1900+*1800=2050 mm系數(shù)=2050/1836=1.1165系數(shù)=1822/8.2=120.78由參考文獻(xiàn)1圖11-5查得，系數(shù)A=0.0009系數(shù)B -許用外壓 =0.9935 MPa 0.8，滿足要求。假設(shè)罐體封頭名義厚度=18 mm罐體封頭鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.8 mm罐體封頭厚度附加量C=C

19、1+C2=0.8+2=2.8 mm罐體封頭有效厚度=-C=18-2.8=15.2 mm罐體封頭外徑=+2=1800+2*18=1836 mm標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭當(dāng)量球殼外半徑=0.9=0.9*1836=1652.4 mm系數(shù)A=0.125/(/)=0.125/(1652.4/15.2)=0.由參考文獻(xiàn)1圖11-8查得系數(shù)B=130許用外壓(/)=130/（1652.4/15.2）=1.19 MPa0.8，滿足要求。罐體封頭最小厚度0.15%=0.15%*1800=2.7 mm，滿足要求。 3.2.6 水壓試驗(yàn)校核罐體試驗(yàn)壓力=1.25*0.6=0.75 MPa夾套水壓試驗(yàn)壓力=1.25*0.8=1 M

20、Pa材料Q235-B屈服點(diǎn)應(yīng)力=235 MPa=0.9*0.8*235=179.77 MPa罐體圓筒應(yīng)力=44.78179.77 MPa，罐體水壓試驗(yàn)強(qiáng)度足夠夾套內(nèi)壓試驗(yàn)應(yīng)力=63179.77 MPa，夾套水壓試驗(yàn)強(qiáng)度足夠4攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置的選型4.1反應(yīng)釜的攪拌裝置攪拌裝置由攪拌器、軸及其支撐組成。攪拌器的形式很多，根據(jù)任務(wù)說明書的要求，本次設(shè)計(jì)采用的是漿式攪拌器。其機(jī)械設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：確定攪拌器直徑、攪拌器與攪拌軸的連接結(jié)構(gòu)。、進(jìn)行攪拌軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和臨界轉(zhuǎn)速校核、選擇軸的支撐結(jié)構(gòu)。由表4-4 查的D1/DJ取1.25：12：1 H0/DJ=1:12:1由實(shí)際情況取D1/DJ=1

21、.5：1 H0/DJ=1:1則： 攪拌器直徑 DJ=900mm 液面高度： H0=900mm4.1.1 攪拌器的安裝方式及其與軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 槳式攪拌器結(jié)構(gòu)如圖4-7所示，其槳葉為兩葉。軸轉(zhuǎn)速為50r/min ,采用雙層槳安裝。攪拌器與軸的連接常用螺栓對(duì)夾。器主要尺寸有表4-5查的： dJ=900mm d=50mm螺栓：d0 :M16 數(shù)量 4 螺釘：d1 :M16 數(shù)量 1 S=16 b=90 c=150 m=110 f=45 e=5 4.1.2 攪拌軸設(shè)計(jì)攪拌軸的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容同一般傳動(dòng)軸，主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核（1） 攪拌軸的材料：選用 Q 235-A（2） 攪拌軸的結(jié)構(gòu)：用實(shí)心直軸，

22、因是連接的為槳式攪拌器，故采用光軸即可。（3） 攪拌軸強(qiáng)度校核 軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件是： （參考文獻(xiàn)1.公式9-5） 對(duì)Q235-A k=1220Mpa 對(duì)實(shí)心軸 Wp=d3/16=24531mm3 T=9.55×106 p/n=Nmm 則： 故 d=50mm 強(qiáng)度足夠（1） 攪拌軸的形位公差和表面粗糙度的要求： 一般攪拌軸要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，為防止軸的彎曲對(duì)軸封處的不利影響，因此軸安裝和加工要控制軸的直度。 當(dāng)轉(zhuǎn)速 n<100r/min 時(shí)直度允許誤差：1000：0.15。 軸的表面粗糙度可按所配零件的標(biāo)準(zhǔn)要求選取。（2） 攪拌軸的支撐 一般攪拌軸可依靠減速器內(nèi)的一對(duì)軸承支承。當(dāng)攪拌軸

23、較長(zhǎng)時(shí)，軸的剛度條件變壞。為保證攪拌軸懸臂穩(wěn)定性，軸的懸臂長(zhǎng)L1，軸徑d 和兩軸承間距B應(yīng)滿足以下關(guān)系：L1/B45; L1/d4050 攪拌軸的支承常采用滾動(dòng)軸承。安裝軸承處的公差帶常采用K6.外殼孔的公差帶常采用H7 。安裝軸承處軸的配合表面粗糙度Ra取0.8 1.6 外殼孔與軸承配合表面粗糙度Ra取1.64.2反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置 反應(yīng)釜的攪拌器是由傳動(dòng)裝置來帶動(dòng)。傳動(dòng)裝置設(shè)置在釜頂封頭的上部，其設(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。4.3聯(lián)軸器常用的電機(jī)和減速機(jī)輸出軸與傳動(dòng)軸之間及傳動(dòng)軸與攪拌軸之間的連接，都是通過聯(lián)軸器連接的。常用的類型很多，選取剛性凸

24、緣聯(lián)軸器。主要尺寸以及型式見附圖5-5，尺寸見附表5-10. 選用GT-45 質(zhì)量：17K g.4.3.1反應(yīng)釜的軸封裝置軸封式攪拌設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。其任務(wù)是保證攪拌設(shè)備內(nèi)處于一定的正壓和真空狀態(tài)以及防止物料溢出和雜質(zhì)的摻入。鑒于攪拌設(shè)備以立式容器中心頂插式為主，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，軸的偏擺震動(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。反應(yīng)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。他們都有標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)要求直接選用。這次設(shè)計(jì)選用機(jī)械軸封。機(jī)械軸封是一種功耗小，泄露率低，密封性能可靠，使用壽命長(zhǎng)

25、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。由于機(jī)械軸封的結(jié)構(gòu)形式很多。且大都有標(biāo)準(zhǔn)。附圖5-9和附表5-15給出了202型標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)及尺寸。5標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選型、補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算及其它標(biāo)準(zhǔn)件選擇5.1 常用電機(jī)及其連接設(shè)備選用電機(jī)主要是考慮到它的系列，功率，轉(zhuǎn)速，以及安裝形式和防爆要求等幾項(xiàng)內(nèi)容。最常用的為Y系列全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)。電機(jī)功率必須滿足攪拌器運(yùn)軸功率與傳動(dòng)系統(tǒng)，軸封系統(tǒng)功率損失的要求，還要考慮到又時(shí)在攪拌過程操造作中會(huì)出現(xiàn)不利條件造成功率過大。電機(jī)功率可按下式確定：式中：p=1.4KW =0.95 0.96 (有表4-8選取)設(shè)計(jì)

26、采用機(jī)械軸封，功率消耗小，Pm=0.6KW 則： Pd=2.2KW 5.2 釜用減速機(jī)類型，標(biāo)準(zhǔn)及其選用 反應(yīng)釜的立式減速機(jī)的選用根據(jù)：軸轉(zhuǎn)速 n=50r/min 電機(jī)功率為2.2KW 查表 4-11 可選 ：BLD擺線針輪行星減速機(jī)，其尺寸從HG 5-745-78 標(biāo)準(zhǔn)中選取。 由表4-11 選的：電動(dòng)機(jī) 功率為 2.2kw 轉(zhuǎn)速為 1430r/min 查附表5-4 選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y112M-4 額定功率為4KW 滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min 5.3 凸緣法蘭凸緣法蘭一般焊接于攪拌器封頭上，用于連接攪拌傳動(dòng)裝置。設(shè)計(jì)采用R型突面凸緣法蘭，其形式見附圖4-4，其尺寸有附表4-6查找。選擇R

27、型突面凸緣法蘭，其尺寸如下：DN=400mm d1=410mm d2=565mm k=515mm d3=430mm d4=455mm螺栓數(shù)量：16 ，螺紋：M24 。質(zhì)量：46Kg5.4 安裝底蓋安裝底蓋采用螺栓等緊固件，上與機(jī)架連接，下與凸緣法蘭連接。是整個(gè)攪拌傳動(dòng)裝置與容器連接的主要連接件。設(shè)計(jì)選取了RS型安裝底蓋。其主要尺寸查圖4-15和附表4-7 和4-8，內(nèi)容如下(單位：mm)：DN=400, d2=565 k=515 d5=16-26 d6=415 s=50 d9=176 k2=210 d10=8-M16 5.5 機(jī)架機(jī)架是安裝減速機(jī)用的，它的尺寸應(yīng)與減速機(jī)底座尺寸相匹配。其選用類

28、型有三種，本次選用無支點(diǎn)機(jī)架。常用的無支點(diǎn)機(jī)架見附圖5-1，尺寸見附表5-6.選用WJ90型無支點(diǎn)機(jī)架，H1=40mm H2=25 H3=7 H4=8 D1=400 D2=450 D3=490 D4=430 D5=515 D6 =565 H=660 質(zhì)量：170Kg5.6 反應(yīng)釜的其他附件5.6.1 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/T 4725-92）分為A型和B型兩種。當(dāng)設(shè)備需要保溫或直接支撐在樓板上時(shí)選用B型，否則選擇A型。設(shè)計(jì)中選取B型，支座數(shù)為4個(gè)。允許載荷為100KN 型式見附圖4-9 ，尺寸見附表4-9.支座質(zhì)量為：28.7Kg 地腳螺栓：

29、M24.5.6.2人孔人孔的設(shè)置是為了安裝、拆卸、清洗和檢修設(shè)備內(nèi)部的裝置。設(shè)備的直徑大于900mm，應(yīng)開設(shè)人孔。人孔的形狀有圓形和橢圓形兩種。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)備方便為原則，對(duì)于反應(yīng)釜，還要考慮攪拌器的尺寸，一便攪拌軸及攪拌器能通過人孔放入罐體內(nèi)。其主要尺寸見附表4-11 ，型式見附圖4-11.密封面型式：突面（RF型） 公稱壓力：1.0Mpa 公稱直徑 ：DN=450mm總質(zhì)量：125Kg 螺柱：20個(gè) 螺栓：40個(gè)。 螺柱：M24-1255.6.3 設(shè)備接口化工容器及設(shè)備，往往由于工藝操作等原因，在筒體和封頭上需要開一些各種用途的孔。接管和法蘭是

30、用來與管道和其他設(shè)備連接的。標(biāo)準(zhǔn)管法蘭的主要參數(shù)是公稱直徑和公稱壓力。管子的公稱直徑和與鋼管的外徑的關(guān)系見表4-13.接管的伸長(zhǎng)度一般為從法蘭密封面到殼體外徑為150mm。液體出料管的設(shè)計(jì)主要從無聊易放盡、阻力小和不易堵塞等原因考慮。另外還要考慮溫差應(yīng)力的影響。結(jié)束語學(xué)以致用是最完美的結(jié)局。由于所學(xué)知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)中還有很多不明之處，需要繼續(xù)學(xué)習(xí)，以補(bǔ)充知識(shí)的缺陷。通過設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了分析，考慮，解決問題的綜合能力，增加了設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，而且通過繪制設(shè)備圖也提高了自己的手工繪制圖標(biāo)的能力，真的是受益匪淺。通過與同學(xué)的交流和探討，查閱文獻(xiàn)資料，查閱互聯(lián)網(wǎng)以及在老師的指導(dǎo)幫助下，問題都得到很好的解決。

31、這讓我深深意識(shí)到自己知識(shí)體系的漏洞，自己知識(shí)體系的不足，但同時(shí)也深刻體會(huì)到同學(xué)間的團(tuán)結(jié)互助的精神。由于首次做設(shè)計(jì)，過程中難免疏忽與錯(cuò)誤，感謝有關(guān)老師同學(xué)能及時(shí)給予指出。符號(hào)說明符號(hào)意義單位符號(hào)意義單位全容積1m高筒體內(nèi)表面積操作容積F實(shí)際總傳熱面積長(zhǎng)徑比罐體內(nèi)液柱靜壓力MPaDi內(nèi)徑mm罐體內(nèi)壓力MPaDN公稱直徑mm夾套內(nèi)液柱靜壓力MPa1m高的容積夾套內(nèi)壓力MPa封罐體封頭容積焊接連接頭系數(shù)罐體筒體高度mm設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力MPa夾套筒體內(nèi)徑mm 厚度mm裝料系數(shù)屈服應(yīng)力MPa夾套筒體高度mm許用外壓MPa封罐體封頭表面積罐體圓筒應(yīng)力MPaC1厚度負(fù)偏差mm夾套內(nèi)壓試驗(yàn)應(yīng)力MPa謝辭

32、在為期一周的設(shè)計(jì)里，我們能把理論上的知識(shí)很好的用在了設(shè)計(jì)方面，我感到很自豪也很高興，感謝連老師，感謝他讓我們有這樣的實(shí)踐機(jī)會(huì)。由于是初次做化工設(shè)備機(jī)械設(shè)備課程設(shè)計(jì)，所學(xué)知識(shí)有限。所以，在設(shè)計(jì)整個(gè)過程中難免遇到這樣那樣的難題不知該如何處理，幸好有老師耐心教誨，給予我們及時(shí)必要的指導(dǎo)，通過與同學(xué)的交流和探討，查閱文獻(xiàn)資料，查閱互聯(lián)網(wǎng)以及在老師的指導(dǎo)幫助下，問題都得到很好的解決。在此向兩位老師和同學(xué)表以最誠摯的感謝！附錄附表1：碳素鋼、普通低合金鋼鋼板許用應(yīng)力鋼號(hào)板厚/mm常溫強(qiáng)度指標(biāo)在下列溫度（）下的許用應(yīng)力/MPab/MPas/MPa20100150200250300350400425450475Q235-B（熱軋）3-16375235113113113105948677Q235-B（熱軋）>16-4037522511311310799918375Q235-C（熱軋）3-16375235125125125116104958679Q235-C（熱軋）>16-4037522512512511911010192837720R（熱軋或正火）6-16400245133133132123110101928683614116-3640023513313212611610495867978614138-60400225133126119