反響釜設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容由設(shè)計(jì)條件單可知，設(shè)計(jì)的反響釜體積為1.2m3、操作體積為0.96m3；攪拌裝置配制的電機(jī)功率為1.5KW、攪拌軸的轉(zhuǎn)速為100r/min、攪拌槳的形式為槳式；加熱的方式為用夾套內(nèi)的導(dǎo)熱油進(jìn)行電加熱；裝置上設(shè)有7個(gè)工藝接收、2個(gè)視鏡、4個(gè)耳式支座、8個(gè)電加熱器套管、1個(gè)人孔、2個(gè)測(cè)控接收。反響釜設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有：1）釜體的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)固性計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)；2）夾套的的強(qiáng)度、剛度計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)；3）設(shè)計(jì)釜體的法蘭聯(lián)接構(gòu)造、選擇接收、管法蘭；4）人孔的選型及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算；5）支座選型及驗(yàn)算；6）視鏡的選型；7）焊縫的構(gòu)造與尺寸設(shè)計(jì)；8）電機(jī)、減速器的選型；9）攪拌軸及框式攪拌槳的尺寸設(shè)計(jì)；10）選擇聯(lián)軸器；11）設(shè)計(jì)機(jī)架構(gòu)造及尺寸；12）設(shè)計(jì)底蓋構(gòu)造及尺寸；13）選擇軸封形式；14）繪總裝置圖及攪拌軸零件圖等。第一章反響釜釜體的設(shè)計(jì)1.1釜體DN、PN確實(shí)定釜體DN確實(shí)定已知L/Di=1.2，由V=(π/4)Di2L，L=1.2Di，得Di34V341.2Di1.08m，圓整取Di1100mm1.21.2，3.14由文件【1】表16-1查得釜體的DN1200mm釜體PN確實(shí)定因?yàn)椴僮鲏毫＝0.3MPa故：PN＝0.6MPaW1.2釜體筒體壁厚的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定設(shè)計(jì)壓力p：p＝（1.05～1.1）pW，取p＝1.1pW=1.1×0.3MPa；液體靜壓pL：由筒體高度LDi=1.21.2=1.44m,取液體物料的均勻密度為860kg/m3,D若按釜內(nèi)所有充滿料液計(jì)算液相靜壓強(qiáng)，則有pL≈ρgh=8609.8071.44=12145Pa0.0121MPa0.0121.3.14%＜5％，故能夠忽視pL；因pL/p=0.03141.10.3計(jì)算壓力pc：pcppL=p=1.1MPa；設(shè)計(jì)溫度t：65℃；焊縫系數(shù)：＝0.85（局部無(wú)損探傷）；許用應(yīng)力[]t：依據(jù)資料0Cr18Ni10Ti、設(shè)計(jì)溫度65℃，由文件【1】表14-4知[]t137MPa；鋼板負(fù)誤差C1：C1＝0.25mm（查文件【1】表14-6，GB6654-96）；腐化裕量C2：C2＝1.0mm（尚耐腐化資料，單面腐化；查文件【1】表14-7）。筒體壁厚的設(shè)計(jì)由公式SnpcDiC得：2pcSn1.10.31200+0.25+1.0=2.95mm1370.851.120.3圓整Sn3mm剛度校核：不銹鋼的Smin3mm考慮筒體的加工壁厚不小于5mm，故筒體的壁厚取Sn5mm1.3釜體封頭的設(shè)計(jì)封頭的選型由文件【1】表16-4選釜體的封頭選標(biāo)準(zhǔn)橢球型，代號(hào)EHA、標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746—2002。設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定p＝1.1pW=1.1MPa；pcppL=p=1.1MPa；因?yàn)榉忸^Di1200mm，故可用整板沖壓成型，＝1.0；C1＝0.25mm（GB6654-96）；C2＝1.0mm。封頭的壁厚設(shè)計(jì)由公式SnpcDiC得t20.5pcSn1.10.31200=2.70mm13710.51.120.3圓整得Sn3mm依據(jù)規(guī)定，取封頭壁厚與筒體壁厚一致Sn5mm封頭的直邊尺寸、體積及重量確實(shí)定依據(jù)DN1200mm，由文件【1】表16-5知：直邊高度h1：25mm容積VF：0.1980m3總深度H=300mm內(nèi)表面積A：1.3980m2質(zhì)量m：53.7kg1.4筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì)筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì)VVTVF，VTVVF，Di2HVVF4HVVF=4(1.20.1980)=1.055m23.141.1^2Di4圓整得:H=1055mm釜體長(zhǎng)徑比L/Di的復(fù)核L/Di(Hh2)/Di=10553001.232；知足要求11001.5外壓筒體壁厚的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)外壓確實(shí)定由設(shè)計(jì)條件單可知，夾套內(nèi)介質(zhì)的壓力為常壓，取設(shè)計(jì)外壓p=0.1MPa。試差法設(shè)計(jì)筒體的壁厚設(shè)筒體的壁厚Sn＝5mm，則:Se=SnC=5-1.25=3.75mm，DoDi2Sn=1110mm，由Lcr1.17DoDo得：Lcr=1.17×11101110=22343.7mmSe3.75筒體的計(jì)算長(zhǎng)度L′=H1h1）1（33Lcr=22343.7mm>L'；故該筒體為短圓筒。圓筒的臨界壓力為：pcr2.59ESe22.591.871053.752D011100.309MPa11551110L'D03.75Se由P=Ρ/m，m=3得cr=0.309/3=0.103MPa因P=0.1MPa<P=0.103MPa；所以假定Sn＝5mm知足穩(wěn)固性要求。故筒體的壁厚Sn＝5mm。圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚設(shè)筒體的壁厚Sn＝5mm，則：Se=SnC=5-1.25=3.75mm，DoDi2Sn=1110mm，D0/Se1110/3.75296。1筒體的計(jì)算長(zhǎng)度L′=H（h1h2）=1055+300/3=11553L'/D01155/11101.041在文件【1】圖15-4中的L/Do坐標(biāo)上找到0.780的值，由該點(diǎn)作水平線與對(duì)應(yīng)的D0/Se296線訂交，沿此點(diǎn)再作豎直線與橫坐標(biāo)訂交，交點(diǎn)的對(duì)應(yīng)值為：≈000026.。由文件【1】圖15-7中選用，在水平坐標(biāo)中找到A=2.6×10-4點(diǎn)，由該點(diǎn)作豎直線與對(duì)應(yīng)的資料溫度線訂交，沿此點(diǎn)再作水平線與右方的縱坐標(biāo)訂交，獲得系數(shù)B的值為：B≈33MPa、E=1.87×105MPa依據(jù)[p]=B得：Do/Se33=0.111（MPa）．[p]=1110/3.75因?yàn)閜＝0.1MPa<[p]＝0.111MPa，所以假定Sn＝5mm合理，取封頭的壁厚Sn＝5mm。由文件【1】表16-3知：DN=1100mm，Sn=5mm的筒體單位高筒節(jié)質(zhì)量約為136kg/m，則筒體質(zhì)量為136×1.055=143.48kg1.6外壓封頭壁厚的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)外壓確實(shí)定封頭的設(shè)計(jì)外壓與筒體同樣，即設(shè)計(jì)外壓p=0.1MPa。封頭壁厚的計(jì)算設(shè)封頭的壁厚Sn=5mm，則：Se=Sn–C=5-1.25=3.75（mm），關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭K=0.9，RiKDi＝0.9×1100=990mm，Ri/Se=990/3.75A0.1250.125-4查文件【1】式（15-6）可得，計(jì)算系數(shù)：=990/3.75=4.73510×R/Sie由文件【1】圖15-7的水平坐標(biāo)上找到A=4.735×10-4點(diǎn)，由該點(diǎn)作豎直線與對(duì)應(yīng)的資料溫度線訂交，沿此點(diǎn)再作水平線與右方的縱坐標(biāo)訂交，獲得系數(shù)B的值為值為：B≈5MPa、E=1.87×105MPaB55依據(jù)[p]=得：[p]=Ri/Se990/3.75

=0.208MPa．因?yàn)閜＝0.1MPa<[p]＝0.208MPa，所以假定Sn＝5mm偏大，考慮到與筒體的焊接，取封頭的壁厚與筒體一致，故取Sn＝5mm。封頭的構(gòu)造與尺寸由在文件【1】表16-5釜體封頭的構(gòu)造如圖1-1，封頭質(zhì)量：63.5（kg）圖1-1釜體封頭的構(gòu)造與尺寸第二章反響釜夾套的設(shè)計(jì)2.1夾套的DN、PN確實(shí)定夾套DN確實(shí)定由夾套的筒體內(nèi)徑與釜體筒體內(nèi)徑之間的關(guān)系可知按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?。篋j=Di+300＝1100+300=1400mm故DN=1400mm夾套PN確實(shí)定由設(shè)施設(shè)計(jì)條件單知，夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力為常壓，故取PN＝0.25MPa2.2夾套筒體的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定設(shè)計(jì)壓力：Pw=0.1MP，P=1.1Pw=1.1×0.3MP，Pc=P+PiC1=0.25C2=1.0Ф=1.0（整板沖壓成型）夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì)因?yàn)閜W為常壓＜0.3MPa，所以需要依據(jù)剛度條件設(shè)計(jì)筒體的最小壁厚。因Dj＝1400mm＜3800mm，取Smin＝2Di/1000且不小于3mm另加C2，故Smin＝21400+1=3.8（mm）1000圓整Sn=4mm關(guān)于碳鋼制造的筒體壁厚取Sn＝6mm。夾套筒體長(zhǎng)度Hj的初步設(shè)計(jì)依據(jù)DN=1100mm，由文件【1】表16-3可知，單位高的容積=0.950m3/m，則筒體高度的估量值為VVF=0.8021mV10.950圓整后Hj802mm由文件【1】表16-3得，=1400mm，=6mm的筒體1M高筒節(jié)鋼板質(zhì)量為208則夾套筒體質(zhì)量估量為2080.802=166.816kg2.3夾套封頭的設(shè)計(jì)封頭的選型查文件【1】表16-4可知，夾套的下封頭選標(biāo)準(zhǔn)橢球型，內(nèi)徑與筒體同樣（Dj＝1400mm）。代號(hào)EHA，標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746—2002。夾套的上封頭選無(wú)折邊錐形封頭，且半錐角45、大端直徑Di1400mm，小端直徑DM1112mm設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定pW=0.1MPC2=1.0Dj=1400Smin=2Di/1000≧3橢球形封頭壁厚的設(shè)計(jì)因?yàn)閜W為常壓＜0.3MPa，所以需要依據(jù)剛度條件設(shè)計(jì)封頭的最小壁厚。因Dj＝1400mm＜3800mm，取Smin＝2Di/1000且不小于3mm另加C2，故Smin＝2×1400/1000+1=3.8（mm），圓整Sn=4mm。關(guān)于碳鋼制造的封頭壁厚取Sn＝6mm。橢球形封頭直邊尺寸、體積及重量確實(shí)定依據(jù)DN1400mm，由文件【1】表16-5知：直邊高度h1：25mm容積VF：0.3977m3深度h2：350mm內(nèi)表面積A：2.2346m2質(zhì)量m：102.9kg橢球形封頭構(gòu)造的設(shè)計(jì)封頭的下部構(gòu)造如圖2-1。由設(shè)施設(shè)計(jì)條件單知：下料口的DN＝100mm，查文件【1】表18-4可知，封頭下部構(gòu)造的主要構(gòu)造尺寸Dmin＝210mm。帶折邊錐形封頭壁厚的設(shè)計(jì)考慮到封頭的大端與夾套筒體對(duì)焊，小端與釜體筒體角焊，所以取封頭的壁厚與夾套筒體的壁厚一致，即Sn＝6mm。構(gòu)造及尺寸如圖2-2所示。圖2-1下封頭的構(gòu)造圖2-2上封頭的構(gòu)造2.4傳熱面積的校核DN=1100mm釜體下封頭的內(nèi)表面積A=1.3980m2DN=1100mm筒體（1m高）的內(nèi)表面積F1=3.46m2夾套包圍筒體的表面積FS=F1×Hj=3.46×0.802=2.7750（m2）A+FS=1.398+2.775=4.1730(m2)因?yàn)楦獌?nèi)進(jìn)行的反響是放熱反響，產(chǎn)生的熱量不單能夠保持反響的不停進(jìn)行，且會(huì)引起釜內(nèi)溫度高升。為防備釜內(nèi)溫度過(guò)高，在釜體的上方設(shè)置了冷凝器進(jìn)行換熱，所以不需要進(jìn)行傳熱面積的校核。假如釜內(nèi)進(jìn)行的反響是吸熱反響，則需進(jìn)行傳熱面積的校核，即：將A+FS=4.1730m2與工藝需要的傳熱面積F進(jìn)行比較。若A+FS≥F，則不需要在釜內(nèi)另設(shè)置蛇管；反之則需要蛇管。第三章反響釜釜體及夾套的壓力實(shí)驗(yàn)3.1釜體的水壓實(shí)驗(yàn)水壓實(shí)驗(yàn)壓力確實(shí)定由反響釜設(shè)計(jì)條件單可知，反響釜資料為0Cr18Ni10Ti,在文件【1】表14-4中對(duì)應(yīng)0Cr18Ni10Ti,65°C內(nèi)查得對(duì)應(yīng)內(nèi)許用應(yīng)力[][]t137MPa水壓實(shí)驗(yàn)的壓力：[]σpT1.25p[]t且不小于(p+0.1)，當(dāng)σt>1.8時(shí)取1.8pT0.413MPa，p+0.1=0.43MPa，取pT=0.43MPa液壓實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)度校核由pT(DiSnC)得：maxC)2(Sn0.43（11005-1-0.25）max2（5-1-063.3MPa.25）因max＝63.3MPa<0.9s=0.92000.85153MPa，故液壓強(qiáng)度足夠壓力表的量程、水溫及水中Cl濃度的要求壓力表的最大批程：P=2pT=2×0.43=0.86MPa或0.645～1.72MPa表水溫≥15℃，水中Cl濃度≤25mg/L。水壓實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程操作過(guò)程：在保持釜體表面干燥的條件下，第一用水將釜體內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力遲緩升至0.43MPa，保壓不低于30min，而后將壓力遲緩降至0.33MPa，保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間，檢查所有焊縫和連結(jié)部位有無(wú)泄漏和顯然的殘留變形。若質(zhì)量合格，遲緩降壓將釜體內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干釜體。若質(zhì)量不合格，修理后從頭試壓直至合格為止。水壓實(shí)驗(yàn)合格后再做氣壓實(shí)驗(yàn)。3.2釜體的氣壓實(shí)驗(yàn)氣壓實(shí)驗(yàn)壓力確實(shí)定氣壓實(shí)驗(yàn)的壓力：pT[]×0.33×1.0=0.3795（MPa）1.15p]t=1.15[氣壓實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)度校核由pT(DiSnC)得：maxC)2(Sn因max＝55.47MPa＜0.8S=0.8×200×0.85=136（MPa）故氣壓強(qiáng)度足夠氣壓實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程做氣壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，將壓縮空氣的壓力遲緩將升至

0.03795MPa

，保持

5min

并進(jìn)行初檢。合格后持續(xù)升壓至

0.1898MPa

，后來(lái)按每級(jí)的

0.03795MPa

級(jí)差，逐級(jí)升至實(shí)驗(yàn)壓力0.3795MPa，保持10min，而后再降至0.33MPa，保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)進(jìn)行檢查，若有泄漏，修理后再按上述規(guī)定從頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。釜體試壓合格后，再焊上夾套進(jìn)行壓力實(shí)驗(yàn)。3.3夾套的液壓實(shí)驗(yàn)液壓實(shí)驗(yàn)壓力確實(shí)定由反響釜設(shè)計(jì)條件單可知，反響釜資料為Q235-B，在文件【1】表14-4中對(duì)應(yīng)°[][]t113MPaQ235-B，65C內(nèi)查得對(duì)應(yīng)內(nèi)許用應(yīng)力液壓實(shí)驗(yàn)的壓力：pT1.25p[]且不小于(p+0.1)，當(dāng)σ>1.8時(shí)取1.8。[]tσtpT=1.25×0.11×1.0=0.138MPa，p+0.1=0.21MPa取pT=0.21MPa液壓實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)度校核由pT(DiSnC)得：maxC)2(Sn因max＝31.05MPa＜0.9s=0.9×235×0.85=179.7（MPa）故液壓強(qiáng)度足夠壓力表的量程、水溫的要求壓力表的量程：P表=2pT=2×0.21=0.42MPa或0.315～0.84MPa，水溫≥5℃。液壓實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程在保持夾套表面干燥的條件下，第一用水將夾套內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力遲緩升至0.21MPa，保壓不低于30min，而后將壓力遲緩降至0.105MPa，保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間，檢查所有焊縫和連結(jié)部位有無(wú)泄漏和顯然的殘留變形。若質(zhì)量合格，遲緩降壓將夾套內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干。若質(zhì)量不合格，修理后從頭試壓直至合格為止。第四章反響釜附件的選型及尺寸設(shè)計(jì)4.1釜體法蘭聯(lián)接構(gòu)造的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容包含：法蘭的設(shè)計(jì)、密封面形式的選型、墊片設(shè)計(jì)、螺栓和螺母的設(shè)計(jì)。法蘭的設(shè)計(jì)(1)依據(jù)DN＝1100mm、PN＝0.6MPa，由文件【1】表16-9確立法蘭的種類(lèi)為甲型平焊法蘭。標(biāo)記：法蘭FF1200-0.6JB/T4701-2002查文件【1】表16-12可知，資料：16MnR查文件【1】表16-13可知，螺栓規(guī)格：M20；螺栓數(shù)目：48（2）查文件【1】圖16-7可確立法蘭的構(gòu)造，表16-3可確立法蘭的主要尺寸，法蘭的構(gòu)造和主要尺寸如圖4—1如表4—1圖4—1甲型平焊法蘭表4—1法蘭構(gòu)造尺寸公稱(chēng)直徑法蘭/mm螺栓DN/mmDD1D2D3D4d規(guī)格數(shù)目1100123011901155114111385523M2048密封面形式的選型依據(jù)PN＝0.6MPa＜1.6MPa、介質(zhì)溫度65℃和介質(zhì)的性質(zhì)，由文件【1】表16－可知密封面型式為圓滑面。墊片的設(shè)計(jì)由文件【1】表331頁(yè)16-14得墊片采納耐油橡膠石棉墊片，資料為耐油橡膠石棉板（GB/T539），文件【2】表8-5可確立其構(gòu)造及尺寸，見(jiàn)圖4—2和表4-2圖4-2墊片的構(gòu)造表4-2墊片的尺寸D0/mmdi/mm/mm114011003螺栓、螺母和墊圈的尺寸規(guī)格及資料本設(shè)計(jì)采納六角頭螺栓（C級(jí)、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（C級(jí)、GB/T41-2000）平墊圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓長(zhǎng)度

L的計(jì)算：螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度（

）、墊片的厚度（

S）、螺母的厚度（

H

）、墊圈厚度（

h）、螺栓伸出長(zhǎng)度

0.3~0.5

d

確立。此中=58mm、S=3mm、H=30mm、h=3mm、螺栓伸出長(zhǎng)度取0.4d=0.4×mm27.7螺栓的長(zhǎng)度L為：L2SH2h0.4d258330230.427.7=166.08mm取L＝170mm螺栓標(biāo)記：GB/T5780-2000M20130螺母標(biāo)記：GB/T41-2000M20墊圈標(biāo)記：GB/T95-200224-100HV法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的資料依據(jù)甲型平焊法蘭、工作溫度t=130℃的條件，由文件【3】附錄8法蘭、墊片、螺栓、螺母資料般配表進(jìn)行選材，結(jié)果如表4—3所示。表4—3法蘭、墊片、螺栓、螺母的資料法蘭墊片螺栓螺母墊圈16MnR耐油橡膠石棉3520100HV4.2工藝接收的設(shè)計(jì)在文件【2】表8-2對(duì)應(yīng)無(wú)縫鋼管的公稱(chēng)直徑DN可查其外徑D0、壁厚Sn.。（1）導(dǎo)熱油入口接收采納47×3.5無(wú)縫鋼管，罐內(nèi)的接收與夾套內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL40-0.1RF20。（2）N2（g）入口采納32×3.5無(wú)縫鋼管，接收與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL25-0.6RF0Cr18Ni10Ti。（3）工藝物料入口采納47×3.5無(wú)縫鋼管，管的一端切成45，伸入罐內(nèi)必定長(zhǎng)度。配用的突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL40-0.6RF0Cr18Ni10Ti。（4）放料口采納108×4.0無(wú)縫鋼管，接收與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL100-0.6RF0Cr18Ni10Ti。與其配套的是手動(dòng)下展式鑄不銹鋼放料閥，標(biāo)記：放料閥6-100HG5-11-81-3.（5）導(dǎo)熱油出口采納47×3.5無(wú)縫鋼管，接收與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL40-0.1RF20。（6）安全閥接口采納32×3.5無(wú)縫鋼管，接收與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL25-0.6RF0Cr18Ni10Ti。（7）冷凝器接口采納108×4.0無(wú)縫鋼管，接收與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL100-0.6RF0Cr18Ni10Ti。（8）加熱器套管采納無(wú)縫鋼管，罐內(nèi)的接收與下封頭內(nèi)表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL50-0.1RF20。（9）固體物料入口采納212×6無(wú)縫鋼管，罐內(nèi)的接收與下封頭內(nèi)表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL200-0.1RF20。（10）視鏡采納Ф88×4無(wú)縫鋼管，接收與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592法蘭PL80-0.6RF0Cr18Ni10Ti。4.3管法蘭尺寸的設(shè)計(jì)工藝接收配用的突面板式平焊管法蘭的構(gòu)造如圖。由文件【4】表3-2-3并依據(jù)PN0.1MPa、0.6MPa和接收的DN，由板式平焊管法蘭標(biāo)準(zhǔn)（HG20592）確立法蘭的尺寸。管法蘭的構(gòu)造和尺寸見(jiàn)圖4-3和表4-4。圖4—3板式平焊管法蘭接收名稱(chēng)安全閥接口、N2接口工藝物料入口導(dǎo)熱油入口固體物料入口冷凝器接口、放料口導(dǎo)熱油出口加熱器套管

表4-4板式平焊管法蘭的尺寸（連結(jié)尺寸公稱(chēng)接收直徑外徑DNADKLn2532100751144045130100144404513010014420021932028018810010821017018840451301001445057140110144

HG20592）密封面法蘭厚法蘭厚度內(nèi)徑Thd度CBfM101458233M121688246M121688246M16222542222M16181442110M121688246M12161242594.4墊片尺寸及材質(zhì)工藝接收配用的突面板式平焊管法蘭的墊片的構(gòu)造如圖4-4所示，查文件【2】表7-8可確立其尺寸，尺寸、材質(zhì)表4-5所示。墊片的構(gòu)造圖4-4管道法蘭用軟墊片密封面形式及墊片尺寸接收名稱(chēng)安全閥接口、N2接口工藝物料入口導(dǎo)熱油入口固體物料入口冷凝器接口、放料口導(dǎo)熱油出口加熱器套管

表4-5密封面形式及墊片尺寸密封面型式墊片尺寸(mm)墊片材質(zhì)外徑DO內(nèi)徑di厚度RF63322耐油石棉橡膠板RF86452耐油石棉橡膠板RF86452耐油石棉橡膠板RF2732192耐油石棉橡膠板RF1521082耐油石棉橡膠板RF86452耐油石棉橡膠板RF96572耐油石棉橡膠板4.5人孔的設(shè)計(jì)因?yàn)楦w的內(nèi)徑Di=1100mm900mm，所以需要在釜體的封頭上設(shè)置人孔，以便于安裝、維修、檢查釜體的內(nèi)部構(gòu)造，本設(shè)計(jì)采納PN0.6、DN450不銹鋼A型展轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔，其構(gòu)造尺寸如圖4-5所示。由文件【4】表3-4-1查得其尺寸見(jiàn)表4-6、資料見(jiàn)表4-7。圖4-5A型展轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔構(gòu)造1-人孔接收；2-螺母；3-螺栓；4-法蘭；5-墊片；6-手柄；7-法蘭蓋；8-銷(xiāo)軸；9-張口銷(xiāo)；10-墊圈；11、12、13、14-軸耳表4-6展轉(zhuǎn)蓋平焊法蘭進(jìn)料口的尺寸公稱(chēng)壓力密封面公稱(chēng)直徑dw×SDD1AB螺栓（MPa）形式DN規(guī)格數(shù)目450480×6590550325150M20×75160.6突面LH1H2bb1b2d重量(kg)20022010228/3022262088.9表4-7物料入口PN0.6DN450的明細(xì)表件號(hào)名稱(chēng)數(shù)目資料1接收10Cr18Ni10Ti2螺母8253螺栓8354法蘭11Cr18Ni9Ti5墊片1耐油石棉橡膠板6法蘭蓋11Cr18Ni9Ti7手柄2Q235-A4.6視鏡的選型視鏡的選型因?yàn)楦獌?nèi)介質(zhì)壓力較低（pW＝0.3MPa）且考慮DN1100mm，本設(shè)計(jì)采納兩個(gè)DN=80mm的不帶頸視鏡。該類(lèi)視鏡擁有構(gòu)造簡(jiǎn)單，不易結(jié)料，窺視范圍大等長(zhǎng)處，視鏡的構(gòu)造其構(gòu)造見(jiàn)圖4-6。圖4-6視鏡的構(gòu)造型式視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸及資料查文件【4】可確立視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào),文件【4】表3-5-2確立其尺寸，表3-5-4確立其資料見(jiàn)圖4-6，尺寸見(jiàn)表4-7，資料見(jiàn)表4-8，視鏡在封頭上對(duì)稱(chēng)部署。標(biāo)記：視鏡ⅡPN0.6，DN80標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)：HGJ501-86-14。質(zhì)量：6.8kg表4-7視鏡的尺寸DN視鏡玻璃DD1bb2H1雙頭螺柱dnS數(shù)目直徑×長(zhǎng)度1801601303624868M12×40表4-8視鏡的資料件號(hào)名稱(chēng)數(shù)目資料件號(hào)名稱(chēng)數(shù)目資料1視鏡玻璃1鋼化硼硅玻璃4壓緊環(huán)1Q235-A(HGJ501-86-0)2襯墊2石棉橡膠板5雙頭螺柱8353接緣11Cr18Ni9Ti6螺母825第五章攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)5.1攪拌軸直徑的初步計(jì)算攪拌軸直徑的設(shè)計(jì)電機(jī)的功率P＝1.5KW，攪拌軸的轉(zhuǎn)速n＝100r/min，依據(jù)文件【1】表11-1選擇攪拌軸資料為1Cr18Ni9Ti，[]＝25MPa，剪切彈性模量G＝8×104MPa，許用單位扭轉(zhuǎn)角[]＝1.0°/m。6Pm=9.5331061.5mm由m9.55310得：Nn100利用截面法得：MTmaxm=9.5331061.5Nmm100由maxMT[]得：W9.553106P=9.5331061.5Wn[]2500拌軸為實(shí)心軸，由：W0.2d3=9.5331061.52500解得d≥30.60mm，取d＝32mm攪拌軸剛度的校核由文件【2】式（8-13）：maxMTmax180103得：GJ9.5531061.51803=0.98/mmax81040.132410010因?yàn)樽畲髥挝慌まD(zhuǎn)角max＝0.98/m＜[]＝1.0/m，所以圓軸的剛度足夠?？紤]到攪拌軸與聯(lián)軸器配合，d＝32mm可能需要進(jìn)一步伐整。5.2攪拌抽臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算因?yàn)榉错懜臄嚢栎S轉(zhuǎn)速n＜200r/min，故無(wú)需做臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算。5.3聯(lián)軸器的型式及尺寸的設(shè)計(jì)因?yàn)椴杉{擺線針齒行星減速機(jī)，所以聯(lián)軸器的型式采納立式夾殼聯(lián)軸節(jié)（D型）。標(biāo)記為：DN40HG21570—95，構(gòu)造如圖5-1。由文件【5】表5-3-16可確立聯(lián)軸節(jié)的尺寸，如表5-1，由文件【4】表3-5-37可查得零件及資料，如表5-2所示。因?yàn)槁?lián)軸節(jié)軸孔直徑DN=40mm，所以攪拌軸的直徑d調(diào)整至40mm。圖5-1立式夾殼聯(lián)軸節(jié)1-夾殼；2-懸吊環(huán)；3-墊圈；4-螺母；5-螺栓表5-1夾殼聯(lián)軸節(jié)的尺寸Dd1d2d3Ll1l2l3螺栓軸孔直數(shù)目規(guī)格徑DN118483576162207156M1240l4l5l6l7δbfR質(zhì)量/kg804558516120.60.47.60表5-2夾殼聯(lián)軸節(jié)的零件及資料件號(hào)名稱(chēng)資料件號(hào)名稱(chēng)資料1左、右?jiàn)A殼ZG-1Cr18Ni9Ti4螺母0Cr18Ni9Ti2吊環(huán)0Cr18Ni9Ti5螺栓A2-703墊圈A-1405.4攪拌槳尺寸的設(shè)計(jì)框式攪拌槳的構(gòu)造如圖5-2所示。由文件【5】表3-1-17和表3-1-15確立不銹鋼框式攪拌槳的尺寸見(jiàn)表5-3、零件明細(xì)表見(jiàn)表5-4。圖5-2框式攪拌槳的構(gòu)造1-槳葉。2-橫梁。3-筋板。4-連結(jié)螺栓。5-螺母。6-穿軸螺栓。7-螺母表5-3框式攪拌槳的尺寸（HG/T2123—91）Dj螺栓螺孔螺栓螺孔add1數(shù)目d2d3數(shù)目d4δ95050M16216.5M12813463Hh1h2cemff1重量P/n730237350170512035-150.088表5-4零件明細(xì)表件號(hào)名稱(chēng)數(shù)目資料件號(hào)名稱(chēng)數(shù)目資料1槳葉211895螺母811892橫梁211896穿軸螺栓211893筋板411897螺母411894連結(jié)螺栓811895.5攪拌軸的構(gòu)造及尺寸的設(shè)計(jì)攪拌軸長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)攪拌軸的長(zhǎng)度L近似由釜外長(zhǎng)度L1、釜內(nèi)未浸入液體的長(zhǎng)度L2、浸入液體的長(zhǎng)度L3三部分組成。即：L=L1+L3+L2此中L1=HM（H—機(jī)架高；M—減速機(jī)輸出軸長(zhǎng)度）=500-79=421（mm）L2=HT+HFHi（HT—釜體筒體的長(zhǎng)度；HF—封頭深度；Hi液體的裝填高度）液體裝填高度Hi確實(shí)定：釜體筒體的裝填高度H1VcVFDi24式中Vc—操作容積，m3；VF—釜體封頭容積，m3；Di—筒體的內(nèi)徑，m。故H1=0。762m241.1取H1762mm液體的總裝填高度Hi=H1h1h2=762+300=1062（mm）L2=1055+2300-1062=593mm浸入液體攪拌軸的長(zhǎng)度L3確實(shí)定：攪拌槳的攪拌成效和攪拌效率與其在釜體的地點(diǎn)和液柱高度相關(guān)。攪拌槳浸入液體內(nèi)的最正確深度為：S2Di2Hi（見(jiàn)文件[4]215）33當(dāng)DiHi時(shí)為最正確裝填高度；當(dāng)Di＜Hi時(shí)，需要設(shè)置兩層攪拌槳。因?yàn)镠i=1062mm＜Di=1100mm，本設(shè)計(jì)采納一個(gè)攪拌槳。攪拌槳浸入液體內(nèi)的最正確深度為：S=2Hi/3=2×1062/3=708mm故浸入液體的長(zhǎng)度：L3=708mm攪拌軸攪拌軸的長(zhǎng)度L為：L=421+593+708=1722mm；取L=1720mm攪拌軸的構(gòu)造因?yàn)閿嚢栎S的長(zhǎng)度較大，考慮加工的方便，將攪拌軸設(shè)計(jì)成兩部分。與減速機(jī)相聯(lián)的攪拌軸軸長(zhǎng)為上半部：L=HM+L4式中，L4為攪拌軸深入釜內(nèi)的長(zhǎng)度，mm；當(dāng)d40mm時(shí)取L4=250mm=500-79+250=671mm取L=670mm攪拌軸下部分的軸長(zhǎng)為：L=LL=1720-670=1050mm第六章傳動(dòng)裝置的選型和尺寸計(jì)算6.1電動(dòng)機(jī)的選型因?yàn)榉错懜锏奈锪蠐碛幸兹夹院捅囟ǖ母?，?yīng)采納隔爆型三相異步電機(jī)（防爆標(biāo)記

dⅡ

AT4）。依據(jù)電機(jī)的功率

P＝1.5KW

、轉(zhuǎn)速

n＝1500r/min

，由文件【

6】表10-5-3采納的電機(jī)型號(hào)為：

Y2-100L1-4，由文件【

6】表

10-4-5

查得質(zhì)量為

34kg。6.2減速器的選型減速器的選型依據(jù)電機(jī)的功率P＝1.5KW、攪拌軸的轉(zhuǎn)速n＝100r/min、傳動(dòng)比i為1430/85＝16.8，采納直聯(lián)擺線針輪減速機(jī)（JB/T2982-1994），標(biāo)記ZLD2.2—4A—17。由文件【6】表9-1-36確立其安裝尺寸，直聯(lián)擺線針輪減速機(jī)的外形見(jiàn)圖6-1、安裝尺寸如表6-1。減速機(jī)的外形安裝尺寸表6—1減速機(jī)的外形安裝尺寸D4DndP260230200452306-124EhbBM1516148.514400796.3機(jī)架的設(shè)計(jì)因?yàn)榉错懜獋鱽?lái)的軸向力不大，減速機(jī)輸出軸使用了帶短節(jié)的夾殼聯(lián)軸節(jié)，且反響釜使用不帶內(nèi)置軸承的機(jī)械密封，應(yīng)采納WJ型單支點(diǎn)機(jī)架（HG21566—95）。由攪拌軸的直徑d＝40mm可知，機(jī)架的公稱(chēng)直徑DN200，由文件【2】附表3可查得其構(gòu)造尺寸如圖6—2所示。圖6-1直連擺線針輪減速機(jī)圖6—2WJ型無(wú)支點(diǎn)機(jī)架6.4底座的設(shè)計(jì)關(guān)于不銹鋼設(shè)施，本設(shè)計(jì)以下底座的構(gòu)造，其上部與機(jī)架的輸出端接口和軸封裝置采用可拆相聯(lián)，下部伸入釜內(nèi)，構(gòu)造與尺寸如圖6-3所示。圖6-3底座的構(gòu)造6.5反響釜的軸封裝置設(shè)計(jì)反響釜的軸封裝置選型反響釜中應(yīng)用的軸封構(gòu)造主要有兩大類(lèi)，填料箱密封和機(jī)械密封。考慮到釜內(nèi)的物料擁有易燃性和必定的腐化性，所以采納機(jī)械密封。軸封裝置的構(gòu)造及尺寸依據(jù)pW＝0.3MPa、t＝65℃、n=100r/min、d=40mm。由文件【6】表7-3-78采納205型（雙端面小彈簧UU型）釜用機(jī)械密封，其構(gòu)造和尺寸如圖6-4所示。圖6-4釜用205型機(jī)械密封構(gòu)造第八章支座的選型及設(shè)計(jì)8.1支座的選型及尺寸的初步設(shè)計(jì)懸掛式支座的選型因?yàn)樵O(shè)施外面設(shè)置有100mm的保溫層，文件【1】表16-23所以選耳式B型支座，支座數(shù)目為

4個(gè)懸掛式支座的尺寸的初步設(shè)計(jì)反響釜總質(zhì)量的估量：

mF

m1

m2

m3

m4+m5式中：

m1—釜體的質(zhì)量，

kg；（筒體

124.415+封頭

63.5×2≈252kg）m2—夾套的質(zhì)量，

kg；（筒體

139.375+封頭

117.7≈258kg）m3—攪拌裝置的質(zhì)量，

kg；（聯(lián)軸器

7.6+攪拌槳

15+電動(dòng)機(jī)

34+機(jī)架

48+攪拌軸

20+減速器

130+底盤(pán)

32.56+凸緣法蘭

20≈310kg）m4—附件的質(zhì)量，

kg；（人孔

88.9+視鏡

6.8×2+無(wú)縫鋼管

80+管法蘭

54+螺栓螺母墊片

20+其余

243≈500kg）m5—保溫層的質(zhì)量，kg；（100kg）將各已知值代入上式得反響釜的總質(zhì)量約為1420kg。物料總質(zhì)量的估量：mWmjmd式中：mj—釜體介質(zhì)的質(zhì)量，kg；md—夾套內(nèi)導(dǎo)熱油的質(zhì)量，kg考慮到后期的水壓實(shí)驗(yàn)，對(duì)物料總質(zhì)量的計(jì)算以水裝滿釜體和夾套計(jì)算，估量結(jié)果為2393kg。每個(gè)支座承受的重量Q約為：3.813×9.81/2＝18.7KN依據(jù)DN1500,Q18.7KN由文件【1】表16-23初選B型耳式支座，支座號(hào)為4。標(biāo)記：JB/T4725-92耳座B4資料：Q235-A·F系列參數(shù)尺寸見(jiàn)表8-1。表8-1B型耳式支座的尺寸底板筋板墊板地腳螺栓支座H重量l1b11S1l2b22l3b33ed規(guī)格kg25020014014702901601031525084030M2415.78.2支座載荷的校核計(jì)算耳式支座實(shí)質(zhì)承受的載荷按下式近似計(jì)算：Q[mogGe4(phGeSe)]103knnD（Di22（）式中D=）（）2δn2δ3-b2-2δ22l2-S2=（22=1962mm15002628）（-160-210）2（290-70）g＝9.81m/s2，Ge15009.8114715(N)，mo=3813Kgk0.83，n=4，p=0，Se500(mm)代入上式得Q38139.81147154147155001030.8344196219.5KN因?yàn)镼19.5KN＜[Q]=60KN，所以采納的耳式支座知足要求。第七章焊縫構(gòu)造的設(shè)計(jì)第八章人孔的開(kāi)孔及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算8.1封頭開(kāi)人孔后被削弱的金屬面積A的計(jì)算因?yàn)槿丝椎拈_(kāi)孔直徑較大，所以需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算，本設(shè)計(jì)采納等面積補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法。釜體上封頭開(kāi)人孔后被削弱的金屬面積A為：AdSo2SoSet(1fr)式中：ddi2C=480-12+2×（1+6×12.5%）=472mmSopcDi=0.31.11200=1.45mmt1371.020.5pc21.1fr[]et=1[]tAdSo2SoSet(1fr)=472×mm21.45+0=6848.2有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)起補(bǔ)強(qiáng)作用的金屬面積的計(jì)算封頭起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積A1的計(jì)算A1BdSeSo2SetSeSo1frB2d2472944mm式中