......化學反應(yīng)工程課程設(shè)計題目化學與化工學院專業(yè)應(yīng)用化學學生姓名學號年級指導教師職稱副教授2013年6月20日

一、設(shè)計任務(wù)書及要求1.1設(shè)計題目80000t/y乙酸乙酯反應(yīng)用間歇釜式反應(yīng)器設(shè)計1.2設(shè)計任務(wù)及條件反應(yīng)方程式：原料中反應(yīng)組分的質(zhì)量比：A：B：S=1：2：1.35。反應(yīng)液的密度為1020kg/,并假設(shè)在反應(yīng)過程中不變。時被攪拌液體物料的物性參數(shù)為：比熱容為，導熱系數(shù)，黏度。（4）生產(chǎn)能力：80000t/y乙酸乙酯，年生產(chǎn)8000小時，，每小時生產(chǎn)10t,乙酸的轉(zhuǎn)化率為40℅。每批裝料、卸料及清洗等輔助操作時間為1h。（5）反應(yīng)在100℃下等溫操作，其反應(yīng)速率方程如下：100℃時，，平衡常數(shù)K=2.92。反應(yīng)器填充系數(shù)可取0.70-0.85。乙酸乙酯相對分子質(zhì)量88；乙酸相對分子質(zhì)量60；乙醇相對分子質(zhì)量46；水相對分子質(zhì)量18。（6）最大操作壓力為。加熱的方式為用夾套內(nèi)的水蒸汽進行電加熱。1.3設(shè)計內(nèi)容1、物料衡算及熱量衡算；2、反應(yīng)器體積計算及高徑比、直徑等參數(shù)確定；3、反應(yīng)攪拌器設(shè)計；4、其他配件；5、帶管口方位圖的設(shè)備條件圖繪制（不用繪制零件圖，不用達到設(shè)備裝配圖水平）；6、設(shè)計體會；7、參考文獻。二、反應(yīng)釜基本計算2.1反應(yīng)器類型選擇常用反應(yīng)器的類型有：①管式反應(yīng)器；②釜式反應(yīng)器；③有固體顆粒床層的反應(yīng)器；④塔式反應(yīng)器；⑤噴射反應(yīng)器；⑥其他多種非典型反應(yīng)器。如回轉(zhuǎn)窯、曝氣池等。由于本設(shè)計是液液相反應(yīng)，綜合考慮以上反應(yīng)器的處理能力以及其優(yōu)缺點，選用釜式反應(yīng)器。反應(yīng)器的操作方式包括間歇、連續(xù)、半連續(xù)。由于反應(yīng)原料是混合加入，不采用半連續(xù)反應(yīng)釜。因此，本設(shè)計的反應(yīng)器在間歇反應(yīng)釜和連續(xù)反應(yīng)釜之間選擇。2.2物料衡算根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)計算原料處理量：80000t/y乙酸乙酯，年生產(chǎn)8000小時，，每小時生產(chǎn)10t,乙酸的轉(zhuǎn)化率為40℅。每小時乙酸需用量為：式中：88為乙酸乙酯的相對分子質(zhì)量。由于原料種乙酸：乙醇：水=1：2：1。35，則1+2+1.35=4.35kg原料液中含1kg乙酸，可求單位時間的原料液量為：式中，60為乙酸的相對分子質(zhì)量。原料液的起始組成為：乙醇與水的相對分子質(zhì)量分別為46和18，通過乙酸的起始濃度和原料中各組分的質(zhì)量比，可求出乙醇和水的起始濃度為：采用間歇反應(yīng)釜，假設(shè)每批裝料、卸料及清洗等輔助操作時間為1h。求反應(yīng)釜的實際體積為V，計算如下：因為，，，帶入速率方程，整理后得：其中，，，。帶入數(shù)據(jù)：，根據(jù)公式：求得反應(yīng)時間其中，將有關(guān)數(shù)據(jù)帶入上式得反應(yīng)時間為：所需的反應(yīng)體積為：通常反應(yīng)器的裝填系數(shù)η可取0.6-0.85。如果物料在反應(yīng)過程中產(chǎn)生泡沫或沸騰狀態(tài)，通常裝填系數(shù)應(yīng)取較低值，一般為0.6—0.7；若反應(yīng)狀態(tài)平穩(wěn)，可取0.8—0.85（物料黏度大時，可取最大值）。本設(shè)計綜合考慮反應(yīng)物和生成物的物性參數(shù)，最終選用裝填系數(shù)η=0.8。則反應(yīng)器的實際體積為：（2）若采用連續(xù)釜式反應(yīng)器生產(chǎn)乙酸乙酯，單位時間處理的原料量及原料組成如前計算所示。乙酸的轉(zhuǎn)化率可由反應(yīng)速率方程球得，將其變換為轉(zhuǎn)化率的函數(shù)有將初始組成及反應(yīng)速率及平衡常數(shù)K帶入上式化簡后得根據(jù)可求得所需反應(yīng)體積為反應(yīng)器的實際體積為：由計算結(jié)果知：采用間歇操作所需的反應(yīng)體積較之連續(xù)釜式反應(yīng)器要小，故選用間歇式反應(yīng)釜。2.3熱量衡算乙酸的進料量為，在根據(jù)它的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)物的初始質(zhì)量比算出各種物質(zhì)的進料和出料量，具體結(jié)果如下表：表2-1進料出料組成物質(zhì)進料出料乙酸284.09170.454乙醇568.18340.908乙酸乙酯0113.636水284.09397.726熱量衡算公式：式中：進入反應(yīng)器物料的能量，：化學反應(yīng)熱，：供給或移走的熱量，有外界向系統(tǒng)供熱為正，有系統(tǒng)向外界移去熱量為負，：離開反應(yīng)器物料的熱量，表2-2各物質(zhì)的熱容參數(shù)物質(zhì)ABCD乙醇-67.4442184.252-7.297261.05224乙酸65.9814.690.15—乙酸乙酯155.9423.697-1.99760.4592水50.811121.2938-0.6309740.0648311乙醇的乙醇的值為：乙酸乙酯的值水的值乙酸的值水在100℃時的焓值乙醇在100℃時的焓值乙酸在100℃時的焓值乙酸乙酯在100℃時的焓值則以上數(shù)據(jù)可計算熱量。由：帶入數(shù)據(jù)解得：三、反應(yīng)釜釜體的設(shè)計3.1釜體DN、PN將釜體視為筒體，本設(shè)計采用一般的反應(yīng)釜，由于釜內(nèi)物料為液-液相，高徑比一般取1~1.3[2]，本設(shè)計取為1.2。實際體積,取五個反應(yīng)釜，則每個反應(yīng)釜體積為由，，則，圓整。查得釜體的因操作壓力，故：3.2筒體壁厚最大操作壓力為，設(shè)計壓力P取最大工作壓力的1.05~1.1倍，本設(shè)計取設(shè)計壓力；設(shè)計溫度T，；根據(jù)筒體設(shè)計壓力和設(shè)計溫度選擇材料：，許用應(yīng)力為。焊縫系數(shù)＝1.0（雙面對接焊，100%無損探傷）。表3-1焊接接頭系數(shù)φ無損檢測的長度比例焊接接頭形式全部局部雙面焊對接接頭或相當于雙面焊的對接接頭0.85單面焊對接接頭（沿焊縫根部全長有緊貼基本金屬的墊板）0.90.8鋼板負偏差：,腐蝕裕量：（雙面腐蝕）。表3-2鋼板負偏差C1鋼板厚度-3.02.2-3.53.8-44.5-5.5負偏差0.2鋼板厚度6-78-2526-3032-3436-4042-5052-60負偏差根據(jù)內(nèi)壓圓筒壁厚的計算公式：，帶入以上數(shù)據(jù)得:，根據(jù)工程要求和鋼材的使用壁厚范圍圓整后，取。校核筒體水壓試驗強度，根據(jù)式：因為的屈服極限，所以，，取，，代入得：故水壓試驗滿足強度要求。3.3封頭封頭包括有橢圓形、碟形、錐形、球冠形封頭、平板封頭等多種類型。從工藝操作要求考慮，對封頭形狀無特殊要求。球冠形封頭、平板封頭都存在較大的邊緣應(yīng)力，且采用平板封頭厚度較大，故不宜采用。半球形封頭受力最好，壁厚最薄，重量輕，但深度大，制造較難，中低壓小設(shè)備不宜采用：碟形封頭存在局部應(yīng)力，受力不如橢圓形封頭：標準橢圓形封頭制造比較容易，受力狀況比碟形封頭好，綜合考慮該精餾塔設(shè)計內(nèi)壓、溫度等因素，最終確定采用標準橢圓形封頭。查文獻選釜體的封頭選標準橢球型，代號EHA、標準JB/T4746—2002。封頭以為材料。標準形封頭壁厚：其中：，，，（整體沖壓），（鋼板負偏差），。代入得：根據(jù)工程要求和鋼材的使用壁厚范圍圓整后，取。與前計算的筒體壁厚一致。內(nèi)表面積。封頭的標準為：EHA3800×40-JB/T4746.綜上：筒體和封頭選材都為，壁厚。3.4筒體長度H圖3-1釜體幾何尺寸DN=3800mm，，查表以內(nèi)徑為公稱直徑的橢圓形封頭的尺寸、內(nèi)表面積和容積可得：，直邊高度,曲面高度。，圓整得:。釜體長徑比的復核則，滿足要求。由加熱的方式為用夾套內(nèi)的水進行電加熱可知，夾套內(nèi)介質(zhì)的壓力為常壓，取設(shè)計外壓。<，故釜體厚度以內(nèi)壓計算為準，如前所示。四、夾套的結(jié)構(gòu)和尺寸反應(yīng)釜是進行化學反應(yīng)的設(shè)備，在化學反應(yīng)過程中常伴有放熱和吸熱，而且常常先加熱以促進化學反應(yīng)的進行，一旦反應(yīng)開始往往又需要冷卻，以調(diào)節(jié)溫度維持反應(yīng)的最佳條件，直到反應(yīng)完畢又需要散熱。因此，反應(yīng)釜必須配備有加熱和冷卻的裝置，以利維持最佳的工藝條件，取得最好的反應(yīng)效果。反應(yīng)釜的加熱和冷卻有多種方式，除最常用的夾套和蛇管外，還有釜式換熱器和電感應(yīng)加熱等。其中以夾套和蛇管兩種傳熱方式使用最為廣泛。本設(shè)計先采用夾套傳熱，當需要的傳熱面積較大，而夾套傳熱不能滿足時，再采用蛇管傳熱。夾套是在釜體的外側(cè)用焊接或法蘭連接的方式裝設(shè)各種形狀的鋼結(jié)構(gòu)，使其與釜體外壁形成密閉的空間，在此空間內(nèi)通入加熱或冷卻介質(zhì)，可加熱或冷卻反應(yīng)釜內(nèi)的物料。夾套的主要結(jié)構(gòu)形式有整體夾套、型鋼夾套、半圓管夾套和蜂窩夾套等，其適用的溫度和壓力不同。本設(shè)計采用整體夾套。而整體夾套的形式又包括圓筒形、U型、分段式、全包式夾套，本設(shè)計采用U型夾套。4.1夾套DN、PN表4-1夾套直徑與筒體直徑的關(guān)系Di（mm）500~600700~18002000~30003000~40004000~5000Dj（mm）Di+50Di+100Di+200Di+300Di+400由于Di=3800mm，則Dj=Di+300=4100mm，即夾套的公稱直徑為DN=4100mm。由設(shè)備設(shè)計條件單知，夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力為常壓，取。4.2夾套筒體高度Hj夾套筒體高度Hj主要由傳熱面積確定，一般不低于料液高度，以保證充分傳熱。根據(jù)裝料系數(shù)、操作體積,夾套筒體高度Hj可由估算。帶入數(shù)據(jù)計算得：圓整后，取Hj=2.6m。4.3夾套筒體壁厚時水的蒸氣壓力為，因為夾套的壓力＜0.3，所以需要根據(jù)剛度條件設(shè)計筒體的最小壁厚。由于＝2800＜3800，取，另外加上（鋼板負偏差），（腐蝕裕量）。，根據(jù)工程要求圓整后取厚的鋼板。4.4夾套封頭夾套的封頭選標準橢球型，內(nèi)徑與筒體相同（＝2800）。代號EHA，標準JB/T4746—2002。因為為常壓＜0.3，所以需要根據(jù)剛度條件設(shè)計封頭的最小壁厚。由于＝2800＜3800，取且不小于3，另外加上（鋼板負偏差），（腐蝕余量）。，圓整后壁厚，采用為封頭材料。根據(jù)中JB/T4746—2002推薦：當DN<2000時，封頭直邊高度；當DN>2000時，直邊高度。本設(shè)計中DN=2600>2000，則取。根據(jù)DN，，查表可得：封頭，容積。封頭標準為：EHA2800×28-JB/T4746.校核筒體水壓試驗強度，根據(jù)式：因為的屈服極限，所以，，取，，代入得：故水壓試驗滿足強度要求。4.5傳熱面積校核釜體下封頭的內(nèi)表面積，，由于筒體高度，則筒體內(nèi)表面積。則總換熱面積：。由于釜內(nèi)進行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量不僅能夠維持反應(yīng)的不斷進行，且會引起釜內(nèi)溫度升高。為防止釜內(nèi)溫度過高，在釜體的上方設(shè)置了冷凝器進行換熱，因此不需要進行傳熱面積的校核。如果釜內(nèi)進行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則需進行傳熱面積的校核，即：將總換熱面積與工藝需要的傳熱面積進行比較。若，則不需要在釜內(nèi)另設(shè)置蛇管；反之則需要蛇管。五、反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計5.1工藝接管反應(yīng)釜上工藝接管包括進料接管、出料接管、水進出口接管、溫度計管口等。5.1.1進料管反應(yīng)釜的進料口從頂蓋引入，進料口下端的開口截成45度角，開口方向朝向釜的中心，以防止沖擊釜壁。本設(shè)計采用內(nèi)伸式進料管，管口浸沒于料液中，可減少沖擊頁面而產(chǎn)生泡沫，有利于穩(wěn)定液面，液面以上部分開有直徑為5mm的小孔，以防止虹吸現(xiàn)象。乙醇進料管采用無縫鋼管，法蘭標記為：HG20593-97法蘭PL50-0.6RF。乙酸進料管采用無縫鋼管，法蘭標記為：HG20593-97法蘭PL80-0.6RF。5.1.2出料接管反應(yīng)釜出料有上出料和下出料兩種方式。上出料方式用于當反應(yīng)釜液體物料需要輸送到位置比反應(yīng)釜高或并列的設(shè)備，通過壓出管實現(xiàn)。下出料方式用云物料需放入另一個位置較低的設(shè)備、對于粘稠物料或含有固體顆粒的物料，在反應(yīng)釜地步裝設(shè)出料口。本設(shè)計采用下出口出料。出料管采用無縫鋼管，法蘭標記為：HG20593-97法蘭PL120-0.6RF。5.1.3夾套水進出口接管夾套水進出口接管采用無縫鋼管，罐內(nèi)的接管與下封頭內(nèi)表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法蘭，法蘭標記為：HG20593-97法蘭PL100-0.6RF。5.1.4溫度計管口溫度計管口采用無縫鋼管，法蘭標記：HG20593-97法蘭PL100-0.6RF。接管的具體位置，見設(shè)備圖。5.2墊片尺寸及材質(zhì)根據(jù)，工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的墊片，材料為耐油石棉橡膠板。墊片標記為：乙醇進料管：墊片PL50-0.6JB4704-2000.乙酸進料管：墊片PL80-0.6JB4704-2000.出料口接管：墊片PL120-0.6JB4704-2000.夾套水進出口接管：墊片PL100-0.6JB4704-2000.溫度管口：墊片PL100-0.6JB4704-2000.5.3開孔與補強5.3.1開孔由于D=2600mm，因此需要在釜體的封頭上設(shè)置人孔。人孔標準按公稱壓力為0.6MPa的等級選取。該反應(yīng)釜在最高工作壓力小于或等于0.6MPa的條件下工作，從人孔類型系列標準可知，公稱壓力為0.6MPa的人孔類型很多。本設(shè)計采用旋柄快開人孔DG450。該人孔標記為：HG2151695人孔（R.A—2707）450HG21515—95.如前計算所示（具體開孔情況，見精餾塔工藝條件圖）；各接管開孔面積的總和均等于1.3~1.5倍的管截面積，乙醇進料管、乙酸進料管、出料口接管、夾套水進出口接管、溫度管口開孔面積均取1.3倍管的截面積。5.3.2補強為了降低峰值應(yīng)力，需要對結(jié)構(gòu)開孔部位進行補強，以保證容器安全運行。開孔應(yīng)立集中的程度和開孔的形狀有關(guān)，圓孔的應(yīng)力集中程度最低，因此本設(shè)計均采用圓孔。由于人孔的筒節(jié)不是采用無縫鋼管，故不能直接選用補強圈標準。本設(shè)計所選用的人孔筒節(jié)內(nèi)徑，壁厚。故補強圈內(nèi)徑，外徑，補強圈的厚度按下式估算：取整后，人孔處的補強圈取25mm厚。當殼體開孔滿足全部滿足條件時可不另行補強：①設(shè)計壓力小于或等于2.5MPa：②兩相鄰開孔中心的間距應(yīng)不小于兩開孔直徑之和的兩倍：③接管公稱外徑小于或等于89mm。乙醇進料管,乙酸進料管，均滿足可不另行補強的條件，不進行補強。出料管，夾套水進出口接管，溫度計管口，開孔較大，需對其進行開孔補強。根據(jù)規(guī)定，采用補強圈結(jié)構(gòu)補強時應(yīng)遵循：①鋼材的標準抗拉強度下限值；②補強圈厚度小于或等于；③殼體名義厚度。根據(jù)已知條件，可判斷出符合補強圈補強的條件。則此處采用補強圈補強。出料管補強圈標記為：dN133×6mm-D-JB/T4736。夾套水進出口接管、溫度計管口補強圈標記為：dN108×4mm-D-JB/T4736。5.4釜體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計根據(jù)＝2600mm、＝0.6，由[8]確定容器法蘭的類型為乙型平焊法蘭。標記：法蘭RF2600-0.6JB/T4701材料：公稱直徑DN/法蘭/螺栓規(guī)格數(shù)量2600276027152676265626539627M2472法蘭結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)＝0.6＜1.6、介質(zhì)溫度90℃和介質(zhì)的性質(zhì)，參照[8]知密封面形式為光滑面。墊片選用耐油橡膠石棉墊片，材料為耐油橡膠石棉板（GB/T539）。墊片標記為：墊片2600—0.6JB4704—2000。5.5支座選型及設(shè)計支座用來支承和固定設(shè)備。常用的有耳式支座和鞍式支座。本設(shè)計采用耳式支座。耳式支座又有A、AN和B、BN型四種，本設(shè)計選用耳式B型支座，支座數(shù)量為4個。反應(yīng)釜總質(zhì)量的估算：式中：—釜體的質(zhì)量（kg）；—夾套的質(zhì)量（kg）；—攪拌裝置的質(zhì)量（kg）；—附件的質(zhì)量（kg）。其中：，則反應(yīng)釜內(nèi)的物料質(zhì)量約為（以水裝滿釜體計算），夾套中水的質(zhì)量。故物料總質(zhì)量。裝置的總質(zhì)量：每個支座承受的重力約為：。選擇B型帶墊板，8號耳式支座，支座材料為Q235-A.F，墊板材料為，墊板厚度為16mm，其規(guī)定標記為；JB/T4725-92耳座B8，。底板筋板墊板地腳螺栓規(guī)格600480360261455103801872060016723630B型耳式支座的尺六、反應(yīng)釜的攪拌裝置6.1攪拌器選型在反應(yīng)釜中，為增快反應(yīng)速率，強化傳質(zhì)或傳熱效果以及加強混合等作用，常裝有攪拌裝置，攪拌裝置通常包括攪拌器和攪拌軸。攪拌軸由電動機通過聯(lián)軸直接帶動或經(jīng)過減速機減速后簡介帶動。攪拌器的類型很多，它與被攪拌液體的流動狀態(tài)和物性有關(guān)，一般是根據(jù)工藝要求來選用的。根據(jù)槳葉的結(jié)構(gòu)，常用的攪拌器有：槳式、框式、錨式、渦輪式、推進式等。因為該攪拌器主要是為了實現(xiàn)物料的均相混合，所以，推進式、槳式、渦輪式等都可以選擇，此處選擇六片平直圓盤渦輪式攪拌器。6.2攪拌器設(shè)計計算確定攪拌槽的結(jié)構(gòu)與尺寸，明確攪拌槳及其附件的幾何尺寸和安裝位置，計算攪拌轉(zhuǎn)速和功率，計算傳熱面積等，最終為機械設(shè)計提供條件。6.2.1攪拌槳尺寸及其安裝位置攪拌器為六片平直葉圓盤渦輪式。根據(jù)中表4-1，可以選?。喝~輪直徑等于攪拌槽直徑的1/3,即約為，葉輪的葉片寬度，葉輪距槽底的高度為，槳葉數(shù)6，攪拌轉(zhuǎn)速為取整：6.2.2攪拌槽的附件由于時被攪拌液體物料的物性參數(shù)為：比熱容為，導熱系數(shù)，粘度。因此，應(yīng)該安裝擋板，以消除打旋現(xiàn)象。為了抑制打旋現(xiàn)象的發(fā)生，強化傳熱和傳質(zhì)，改善攪拌效果。安裝6塊寬度W為，即W=0.26m的擋板。全擋板條件判斷如下：由于0.378>0.35，因此，符合全擋板條件。6.2.3攪拌功率如前計算所示：由從圖4-8中的曲線6可以查得：。則6.2.4攪拌軸直徑（1）攪拌軸直徑的設(shè)計攪拌軸軸材料一般是經(jīng)過軋制或鍛造經(jīng)切削加工的碳素鋼或合金鋼，對于直徑較小的軸，可用圓鋼制造，對于大直徑或階梯直徑變化較大的軸采用鍛坯。本設(shè)計中軸直徑不是很大，因此選擇圓鋼制造的軸。常用45號鋼，強度要求不高的可選用Q235-A等普通碳素鋼，對于高溫或腐蝕條件下工作的軸可選用耐熱鋼或不銹鋼。有防腐或防污染物料等要求較高的場合，應(yīng)選用耐酸不銹鋼。奧氏體型不銹耐酸鋼（321）有較高的抗晶間腐蝕能力，對一些有機酸和無機酸（尤其是在氧化性介質(zhì)中）具有良好的耐腐蝕性能用于制造耐酸輸送管道，大型鍋爐過熱器、再熱器、蒸汽管道、石油化工的熱交換器等。本設(shè)計中的物料中有乙酸，因此攪拌軸材料為奧氏體型不銹耐酸鋼1Cr18Ni9Ti。電機的功率，攪拌軸的轉(zhuǎn)速，取用材料為1Cr18Ni9Ti，[]＝40，剪切彈性模量，許用單位扭轉(zhuǎn)角。外力矩，抗扭截面模量為，攪拌軸為實心軸，則：，取。（2）攪拌軸剛度的校核由得：因為最大單位扭轉(zhuǎn)角max＝0.132＜[]＝1，所以圓軸的剛度足夠?？紤]到攪拌軸與聯(lián)軸器配合，可能需要進一步調(diào)整。七、傳動裝置帶動攪拌軸的傳動裝置是由電動機、減速機、聯(lián)動軸、釜蓋、凸緣法蘭等部件組合而成。安置在釜蓋上的凸緣法蘭、安裝底蓋支承著機架和密封箱，傳動軸則吊裝在機架上的軸承箱內(nèi)、穿越密封箱體伸入釜內(nèi)，再利用釜內(nèi)聯(lián)動軸與攪拌軸相連。在機架的頂部連接板上安裝著電動機和減速機，減速機的輸出軸通過帶短節(jié)的聯(lián)動軸與傳動軸上端的軸頸相連。7.1電動機與減速機攪拌器有一定的轉(zhuǎn)速要求，這需電動機通過傳動裝置來實現(xiàn)。傳動裝置通常設(shè)置在反應(yīng)釜的頂部，采用立式布置。電動機經(jīng)減速機將轉(zhuǎn)速減到工藝要求的攪拌轉(zhuǎn)速，在通過聯(lián)動器帶動攪拌軸旋轉(zhuǎn)。減速機下設(shè)機座，以便安在反應(yīng)釜的封頭尚。由于考慮到傳動裝置于軸封裝置安裝時要求保持一定的同心度以及裝卸檢修的方便，常在封頭上焊一底座，整個傳動裝置連機座及軸封裝置一起安裝在這底座上。反應(yīng)釜用的電動機絕大部分與減速機配套使用，只在攪拌轉(zhuǎn)速很高時，才有電動機直接驅(qū)動攪拌軸，因此，電動機的選用一般與減速機的選用互相配合考慮。反應(yīng)釜傳動裝置上的點擊選用問題，主要是確定系列、功率、轉(zhuǎn)速以及安裝形式和防爆要求等。電動機的功率是根據(jù)攪拌器所需功率及傳動裝置的傳動效率等確定的，根據(jù)設(shè)備所需的要求，本設(shè)計選用JO2型電動機。表7-1釜用立式減速機功率、公稱轉(zhuǎn)速使用范圍序號標準號減速機類型類型代號公稱轉(zhuǎn)速范圍r/min電動機功率范圍kW1—諧波減速機XB4~160.6~132HG5-745-78擺線針齒行減速機BLD16~1600.6~303HG5-746-78兩級齒輪減速機LC125~2500.6~304HG5-747-78三角皮帶減速機P320~5000.6~5.5根據(jù)攪拌器的轉(zhuǎn)速和功率，可選擇標準號為HG5-745-78，類型為擺線針齒行減速機，材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti。7.2凸緣法蘭凸緣法蘭焊在釜體封頭上，整個傳動裝置就裝在它的上邊，可兼作釜體維修的檢查孔用。包括有R型、M型、LM型、LR型。本設(shè)計選用凸緣法蘭標記為：HG21564-95法蘭R700-16MnR。7.3安裝底蓋安裝底蓋的作用主要是安裝機架和密封箱體，在對傳動系統(tǒng)維修時可臨時擱置傳動軸。安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同，形式選取應(yīng)與凸緣法蘭的密封面搭配一致。本設(shè)計選用的安裝底蓋的形式為RS，材料為16MnR，公稱直徑DN=700mm，查下表所示：可查的公稱直徑DN=700mm時，外徑為830mm,螺柱中心圓直徑K=780mm.表7-2安裝底蓋尺寸/mm公稱直徑DN200250300400500700900外徑D3403954455656708301045螺柱中心圓直徑K2953504005156207809907.4機架機架是用來支承減速機和傳動軸的，軸承箱也歸屬于機架。機架有單支點機架和雙支點機架兩種。雙支點機架適用于攪拌軸載荷較大，對攪拌密封裝置有較高要求的場合。對于中等載荷條件，且又可將減速機出軸的軸承作為另一個支點、或者在釜體內(nèi)設(shè)置有中間軸承且可作為一個支點時，可選用單支點機架。機架有A、B型之分，A型機架高度較矮，至使用于配用不帶內(nèi)軸承的機械密封，而B型機架較高，使用填料密封箱和帶內(nèi)置軸承的機械密封。表7-3機架選型應(yīng)考慮采用的軸封結(jié)構(gòu)形式機架形式適用的傳動軸密封形式A型（單、雙）不帶軸承的機械密封（2001、2003、2004、2006、2008）B型（單、雙）填料箱或帶內(nèi)軸承的機械密封由于反應(yīng)釜傳來的軸向力不大，減速機輸出軸使用了帶短節(jié)的夾殼聯(lián)軸節(jié)，且反應(yīng)釜使用不帶內(nèi)置軸承的機械密封，故選用WJ型單支點B型機架（HG21566-95）。由攪拌軸的直徑＝70mm可知，機架的公稱直徑300。機架可標記為：HG21566-95機架B300-70。八、設(shè)備設(shè)計一覽表項目數(shù)值操作壓力MPa0.5設(shè)計壓力MPa0.55操作溫度℃100設(shè)計溫度℃150設(shè)計體積m312.63實際體積m315.78公稱直徑mm2600公稱壓力MPa0.6筒體高度mm2030釜體封頭曲面高度mm2×650釜體長徑比L/Di1.2筒體壁厚mm8釜體封頭壁厚mm8夾套公稱直徑mm2800夾套公稱壓力MPa0.25夾套筒體高度mm1200夾套封頭曲面直徑mm700每個支座承受重力KN50.3攪拌器葉輪直徑mm0.9攪拌器葉輪寬度mm0.18葉輪距槽底高度mm0.9攪拌器轉(zhuǎn)速r/s1.68攪拌功率KW19請在此提供帶管口方位圖的CAD設(shè)備條件圖！九、主要符號比熱容鋼板負偏差黏度屈服極限導熱系數(shù)壁厚內(nèi)表面積許用應(yīng)力P壓力腐蝕裕量PN公稱壓力T溫度DN公稱直徑釜體直徑反應(yīng)速率焊縫系數(shù)K平衡常數(shù)Dj夾套直徑反應(yīng)速率常數(shù)Hj夾套筒體高度流量裝料系數(shù)C濃度直徑t時間V體積m釜體質(zhì)量n轉(zhuǎn)速Re雷諾數(shù)M物料質(zhì)量d葉寬直徑b葉寬焊接接頭系數(shù)直邊高度曲面高度...設(shè)計心得參考文獻李紹芬．反應(yīng)工程[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2000．譚蔚．化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)[M]．天津：天津大學出版社，2007．湯善甫、朱思明．化工設(shè)備基礎(chǔ)（第二版）[M]．上海：華東理工大學出版社，2004．錢自強．大學工程制圖[M]．上海：華東大學出版社，2005．董大勤．化工設(shè)備機械基礎(chǔ)[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2002．卓震．化工容器及設(shè)備[M]．北京：中國石化出版社，2008．柴誠敬．化工流體流動與傳熱[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2000．朱有庭、曲文海．化工設(shè)備設(shè)計手冊（上卷）[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2005．蔡紀寧，張秋翔．化工設(shè)備機械課程設(shè)計指導書[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2000．柴誠敬．化工原理[M]．北京：高等教育出版社，2008．潘國昌，郭慶豐．化工設(shè)備設(shè)計[M]．北京：清華大學出版社，基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機的嵌入