攪拌器很實(shí)用畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)優(yōu)秀論文審核通過未經(jīng)允許切勿外傳攪拌器畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章 緒論攪拌可以使兩種或多種不同的物質(zhì)在彼此之中互相分散， 從而達(dá)到均勻混合；也可以加速傳熱和傳質(zhì)過程。 在工業(yè)生產(chǎn)中， 攪拌操作時(shí)從化學(xué)工業(yè)開始的，圍繞食品、纖維、造紙、石油、水處理等，作為工藝過程的一部分而被廣泛應(yīng)用。攪拌操作分為機(jī)械攪拌與氣流攪拌。 氣流攪拌是利用氣體鼓泡通過液體層，對(duì)液體產(chǎn)生攪拌作用， 或使氣泡群一密集狀態(tài)上升借所謂上升作用促進(jìn)液體產(chǎn)生對(duì)流循環(huán)。 與機(jī)械攪拌相比， 僅氣泡的作用對(duì)液體進(jìn)行的攪拌時(shí)比較弱的， 對(duì)于幾千毫帕· 秒以上的高粘度液體是難于使用的。但

2、氣流攪拌無運(yùn)動(dòng)部件， 所以在處理腐蝕性液體， 高溫高壓條件下的反應(yīng)液體的攪拌時(shí)比較便利的。 在工業(yè)生產(chǎn)中， 大多數(shù)的攪拌操作均系機(jī)械攪拌， 以中、低壓立式鋼制容器的攪拌設(shè)備為主。 攪拌設(shè)備主要由攪拌裝置、 軸封和攪拌罐三大部分組成。 其結(jié)構(gòu)形式如下：（結(jié)構(gòu)圖）第一節(jié) 攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍很廣， 尤其是化學(xué)工業(yè)中，很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應(yīng)用著攪拌操作。 攪拌設(shè)備在許多場(chǎng)合時(shí)作為反應(yīng)器來應(yīng)用的。 例如在三大合成材料的生產(chǎn)中， 攪拌設(shè)備作1為反應(yīng)器約占反應(yīng)器總數(shù)的 99% 。攪拌設(shè)備的應(yīng)用范圍之所以這樣廣泛，還因攪拌設(shè)備操作條件（如濃度、溫度、停留時(shí)間等）的可控范圍較廣，又能適應(yīng)多樣化

3、的生產(chǎn)。攪拌設(shè)備的作用如下： 使物料混合均勻； 使氣體在液相中很好的分散；使固體粒子（如催化劑）在液相中均勻的懸??；使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化；強(qiáng)化相間的傳質(zhì)（如吸收等）；強(qiáng)化傳熱。攪拌設(shè)備在石油化工生產(chǎn)中被用于物料混合、 溶解、傳熱、植被懸浮液、聚合反應(yīng)、制備催化劑等。例如石油工業(yè)中，異種原油的混合調(diào)整和精制，汽油中添加四乙基鉛等添加物而進(jìn)行混合使原料液或產(chǎn)品均勻化。化工生產(chǎn)中，制造苯乙烯、乙烯、高壓聚乙烯、聚丙烯、合成橡膠、苯胺燃料和油漆顏料等工藝過程， 都裝備著各種型式的攪拌設(shè)備。第二節(jié) 攪拌物料的種類及特性攪拌物料的種類主要是指流體。 在流體力學(xué)中， 把流體分為牛頓型和非牛頓

4、型。非牛頓型流體又分為賓漢塑性流體、 假塑性流體和脹塑性流體。在攪拌設(shè)備中由于攪拌器的作用，而使流體運(yùn)動(dòng)。第三節(jié) 攪拌裝置的安裝形式攪拌設(shè)備可以從不同的角度進(jìn)行分類，如按工藝用途分、 攪拌器結(jié)構(gòu)形式分或按攪拌裝置的安裝形式分等。一下僅就攪拌裝置的各種安裝形式進(jìn)行分類說明。一、立式容器中心攪拌2將攪拌裝置安裝在歷史設(shè)備筒體的中心線上，驅(qū)動(dòng)方式一般為皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，用普通電機(jī)直接聯(lián)接。一般認(rèn)為功率3.7kW 一下為小型， 5.522kW 為中型。本次設(shè)計(jì)中所采用的電機(jī)功率為18.5kW，故為中型電機(jī)。二、偏心式攪拌攪拌裝置在立式容器上偏心安裝， 能防止液體在攪拌器附近產(chǎn)生 “圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”，可

5、以產(chǎn)生與加擋板時(shí)相近似的攪拌效果。攪拌中心偏離容器中心，會(huì)使液流在各店所處壓力不同， 因而使液層間相對(duì)運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，增加了液層間的湍動(dòng)， 使攪拌效果得到明顯的提高。 但偏心攪拌容易引起振動(dòng)，一般用于小型設(shè)備上比較適合。三、傾斜式攪拌為了防止渦流的產(chǎn)生， 對(duì)簡(jiǎn)單的圓筒形或方形敞開的立式設(shè)備， 可將攪拌器用甲板或卡盤直接安裝在設(shè)備筒體的上緣， 攪拌軸封斜插入筒體內(nèi)。此種攪拌設(shè)備的攪拌器小型、輕便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，應(yīng)用范圍廣。一般采用的功率為 0.122kW，使用一層或兩層槳葉，轉(zhuǎn)速為36300rmin，常用于藥品等稀釋、溶解、分散、調(diào)和及 pH 值的調(diào)整等。四、底攪拌攪拌裝置在設(shè)備的底部， 稱為底

6、攪拌設(shè)備。 底攪拌設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是： 攪拌軸短、細(xì)，無中間軸承；可用機(jī)械密封；易維護(hù)、檢修、壽命長(zhǎng)。底攪拌比上攪拌的軸短而細(xì)， 軸的穩(wěn)定性好， 既節(jié)省原料又節(jié)省加工3費(fèi)，而且降低了安裝要求。 所需的檢修空間比上攪拌小， 避免了長(zhǎng)軸吊裝工作，有利于廠房的合理排列和充分利用。 由于把笨重的減速機(jī)裝置和動(dòng)力裝置安放在地面基礎(chǔ)上， 從而改善了封頭的受力狀態(tài)， 同時(shí)也便于這些裝置的維護(hù)和檢修。底攪拌雖然有上述優(yōu)點(diǎn)， 但也有缺點(diǎn)，突出的問題是葉輪下部至軸封處的軸上常有固體物料粘積， 時(shí)間一長(zhǎng)，變成小團(tuán)物料， 混入產(chǎn)品中影響產(chǎn)品質(zhì)量。 為此需用一定量的室溫溶劑注入其間， 注入速度應(yīng)大于聚合物顆粒的沉降速度， 以

7、防止聚合物沉降結(jié)塊。 另外，檢修攪拌器和軸封時(shí)，一般均需將腹內(nèi)物料排凈。五、臥式容器攪拌攪拌器安裝在臥式容器上面， 殼降低設(shè)備的安裝高度， 提高攪拌設(shè)備的抗震性，改進(jìn)懸浮液的狀態(tài)等?？捎糜跀嚢铓庖悍蔷嘞档奈锪?，例如充氣攪拌就是采用臥式容器攪拌設(shè)備的。六、臥式雙軸攪拌攪拌器安裝在兩根平行的軸上，兩根軸上的攪拌葉輪不同， 軸速也不等，這種攪拌設(shè)備主要用于高黏液體。采用臥式雙軸攪拌設(shè)備的目的是要獲得自清潔效果。七、旁入式攪拌旁入式攪拌設(shè)備是將攪拌裝置安裝在設(shè)備筒體的側(cè)壁上， 所以軸封結(jié)構(gòu)是罪費(fèi)腦筋的。旁入式攪拌設(shè)備， 一般用于防止原油儲(chǔ)罐泥漿的堆積， 用于重油、汽油等的石油制品的均勻攪拌，用于各種

8、液體的混合和防止沉降等。4八、組合式攪拌有時(shí)為了提高混合效率， 需要將兩種或兩種以上形式不同、 轉(zhuǎn)速不同的攪拌器組合起來使用，稱為組合式攪拌設(shè)備。第二章 攪拌罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 罐體的尺寸確定及結(jié)構(gòu)選型（一）筒體及封頭型式選擇圓柱形筒體，采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭（二）確定內(nèi)筒體和封頭的直徑發(fā)酵罐類設(shè)備長(zhǎng)徑比取值范圍是 1.72.5，綜合考慮罐體長(zhǎng)徑比對(duì)攪拌功率、傳熱以及物料特性的影響選取根據(jù)工藝要求，裝料系數(shù)，罐體全容積，罐體公稱容積（操作時(shí)盛裝物料的容積）。初算筒體直徑即 Di346.31.66m3.142.50.7圓整到公稱直徑系列， 去。封頭取與內(nèi)筒體相同內(nèi)經(jīng)， 封頭直邊高度，（三）確定內(nèi)筒體高

9、度 H當(dāng)時(shí)，查化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表16-6 得封頭的容積V v4(90.734)3.64m，取H3.141.722Di4核算與5，該值處于之間，故合理。VgVg6.3V '220.69H v1.73.7 0.734Di44該值接近，故也是合理的。（四）選取夾套直徑表 1 夾套直徑與內(nèi)通體直徑的關(guān)系內(nèi)筒徑夾套由表 1，取 D jDi10017001001800mm 。夾套封頭也采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形，并與夾套筒體取相同直徑（六）校核傳熱面積工藝要求傳熱面積為，查化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表16-6 得內(nèi)筒體封頭表面積高筒體表面積為ADi3.7 3.14 1.7 3.7 19.75m21總傳熱面積為故滿足工藝

10、要求。第二節(jié) 內(nèi)筒體及夾套的壁厚計(jì)算（一）選擇材料，確定設(shè)計(jì)壓力按照鋼制壓力容器（）規(guī)定，決定選用高合金鋼板，該板材在一下的許用應(yīng)力由過程設(shè)備設(shè)計(jì)附表查取， ，常溫屈服極限。計(jì)算夾套內(nèi)壓6介質(zhì)密度液柱靜壓力gH1000103.70.037MPa最高壓力設(shè)計(jì)壓力所以gH0.037 MPa5% P0.0275 MPa故計(jì)算壓力 PcPgH0.550.0370.587MPa內(nèi)筒體和底封頭既受內(nèi)壓作用又受外壓作用，按內(nèi)壓則取，按外壓則?。ㄈA套筒體和夾套封頭厚度計(jì)算夾套材料選擇熱軋鋼板，其s235MPa,t113MPa夾套筒體計(jì)算壁厚夾套采用雙面焊，局部探傷檢查，查過程設(shè)備設(shè)計(jì)表4-3 得則0.55

11、1800j1130.855.17 mm20.55查過程設(shè)備設(shè)計(jì)表4-2 取鋼板厚度負(fù)偏差，對(duì)于不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極微時(shí)， 可取腐蝕裕量， 對(duì)于碳鋼取腐蝕裕量， 故內(nèi)筒體厚度附加量，夾套厚度附加量。根據(jù)鋼板規(guī)格，取夾套筒體名義厚度。夾套封頭計(jì)算壁厚為PcD j0.55 1800kj2 t0.5Pc5.16mm2 113 0.85 0.5 0.55取厚度附加量，確定取夾套封頭壁厚與夾套筒體壁厚相同。（四）內(nèi)筒體壁厚計(jì)算7按承受內(nèi)壓計(jì)算焊縫系數(shù)同夾套，則內(nèi)筒體計(jì)算壁厚為：PcD j0.587 17005.72mm2 tPc 2 103 0.85 0.587按承受外壓計(jì)算設(shè)內(nèi)筒體名 義厚度， 則

12、e nCa120.8mm ， 內(nèi)筒體外徑11.2Do Di2 n 17002 11.2 1722.4mm 。內(nèi)筒體計(jì)算長(zhǎng)度 LH j 1 h 28001 (42512)2945.7 mm 。33則，由過程設(shè)備設(shè)計(jì)圖4-6 查得，圖 4-9 查得，此時(shí)許用外壓為：Be50 11.2 P0.33MPa 0.55MPaD o1722.4不 滿 足 強(qiáng) 度 要 求 ， 再 假 設(shè) ， 則 enCa160.8mm ，15.2Do Di 2 n 17002 15.2 1730.4mm ，內(nèi)筒體計(jì)算長(zhǎng)度 LH j1 h28001 (425 16)2947 mm33則，查過程設(shè)備設(shè)計(jì)圖4-6 得,圖 4-9

13、得，此時(shí)許用外壓為：Be60 15.2 P0.562MPa 0.55MPaD o1730.4故取內(nèi)筒體壁厚可以滿足強(qiáng)度要求。（五）考慮到加工制造方便，取封頭與夾套筒體等厚， 即取封頭名義厚度。按內(nèi)壓計(jì)算肯定是滿足強(qiáng)度要求的，下面僅按封頭受外壓情況進(jìn)行校核。封頭有效厚度。由過程設(shè)備設(shè)計(jì)表4-5 查得標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的形8狀系數(shù)，則橢圓形封頭的當(dāng)量球殼內(nèi)徑RiK1 Di0.9 17001530mm ，計(jì)算系數(shù) AA0.125e0.12515.20.001242Ri1530查過程設(shè)備設(shè)計(jì)圖4-9 得Be110 15.2 P1.09 0.55Ri1530故封頭壁厚取可以滿足穩(wěn)定性要求。（六）水壓試驗(yàn)校核

14、試驗(yàn)壓力內(nèi)同試驗(yàn)壓力取 PT Pc 0.1 0.587 0.1 0.687MPa 夾套實(shí)驗(yàn)壓力取 PT Pc 0.1 0.55 0.1 0.65MPa內(nèi)壓試驗(yàn)校核內(nèi)筒筒體應(yīng)力夾套筒體應(yīng)力PT (Diei )0.687(170015.2)Ti2 ei2445.6MPa15.2 0.85PT (D jej )0.65(180011.2)Tj2 ej261.8MPa11.2 0.85而 0.9 si 0.9 137 123.3MPa 0.9 sj 0.9 235 211.5MPa故內(nèi)筒體和夾套均滿足水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力要求。外壓實(shí)驗(yàn)校核由前面的計(jì)算可知， 當(dāng)內(nèi)筒體厚度取時(shí)， 它的許用外壓為， 小于夾套的

15、水壓試驗(yàn)壓力， 故在做夾套的壓力實(shí)驗(yàn)校核時(shí)，必須在內(nèi)筒體內(nèi)保持一定壓力，以使整個(gè)試驗(yàn)過程中的任意時(shí)間內(nèi)，夾套和內(nèi)同的壓力9差不超過允許壓差。第三節(jié) 人孔選型及開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)人孔選型選擇回轉(zhuǎn)蓋帶頸法蘭人孔，標(biāo)記為：人孔PN2.5,DN450,HGT密封面公稱壓力 PN（MP ）公稱直徑 DN形式突面（RF）螺柱螺母螺柱總質(zhì)量數(shù)量直徑長(zhǎng)度（）開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)最大的開孔為人孔，筒節(jié)，厚度附加量，補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算如下：開孔直徑圓形封頭因開孔削弱所需補(bǔ)強(qiáng)面積為：人孔材料亦為不銹鋼0Cr18Ni9，所以所以 A 4501.587170002560.3mm221030.850.5.587有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)尺寸：h1d nt451

16、.216 84.97mmB2d2451.2902.4mmm在有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)范圍內(nèi)， 殼體承受內(nèi)壓所需設(shè)計(jì)厚度之外的多余金屬面10積為：A1 (Bd )( e) 2(nt C)(e)(1 f r )故 A( B d )(e)451.2(15.25.7) 4376.64mm21可見僅就大于 ,故不需另行補(bǔ)強(qiáng)。最大開孔為人孔，而人孔不需另行補(bǔ)強(qiáng)，則其他接管均不需另行補(bǔ)強(qiáng)。第四節(jié) 攪拌器的選型（一）攪拌器選型槳徑與罐內(nèi)徑之比叫槳徑罐徑比 ,渦輪式葉輪的一般為 0.250.5，渦輪式為快速型，快速型攪拌器一般在時(shí)設(shè)置多層攪拌器， 且相鄰攪拌器間距不小于葉輪直徑 d。適應(yīng)的最高黏度為左右。攪拌器在圓形罐中心直

17、立安裝時(shí)， 渦輪式下層葉輪離罐底面的高度C一般為槳徑的 11.5 倍。如果為了防止底部有沉降，也可將葉輪放置低些，如離底高度 .最上層葉輪高度離液面至少要有1.5d 的深度。符號(hào)說明鍵槽的寬度攪拌器槳葉的寬度輪轂內(nèi)經(jīng)攪拌器槳葉連接螺栓孔徑攪拌器緊定螺釘孔徑輪轂外徑攪拌器直徑攪拌器圓盤的直徑11攪拌器參考質(zhì)量輪轂高度圓盤到輪轂底部的高度攪拌器葉片的長(zhǎng)度弧葉圓盤渦輪攪拌器葉片的弧半徑攪拌器許用扭矩輪轂內(nèi)經(jīng)與鍵槽深度之和攪拌器槳葉的厚度攪拌器圓盤的厚度工藝給定攪拌器為六彎葉圓盤渦輪攪拌器， 其后掠角為，圓盤渦輪攪拌器的通用尺寸為槳徑 :槳長(zhǎng) :槳寬，圓盤直徑一般取槳徑的，彎葉的圓弧半徑可取槳徑的。1

18、2由前面的計(jì)算可知液層深度，而，故，則設(shè)置兩層攪拌器。為防止底部有沉淀， 將底層葉輪放置低些， 離底層高度為， 上層葉輪高度離液面的深度，即。則兩個(gè)攪拌器間距為，該值大于也輪直徑，故符合要求。（二）攪拌附件擋板擋板一般是指長(zhǎng)條形的豎向固定在罐底上板，主要是在湍流狀態(tài)時(shí)，為了消除罐中央的“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”而增設(shè)的。罐內(nèi)徑為，選擇塊豎式擋板，且沿罐壁周圍均勻分布地直立安裝。第三章 傳動(dòng)裝置選型第一節(jié) 減速機(jī)選型由工藝要求可知，傳動(dòng)方式為帶傳動(dòng)，攪拌器轉(zhuǎn)速為，電機(jī)功率為 , 查長(zhǎng)城攪拌表 3.5-3 選擇減速機(jī)型號(hào)為減速機(jī)主要參數(shù)及尺寸如下表：第二節(jié) 聯(lián)軸器的選型選擇減速機(jī)輸出軸軸頭型式為普通型，選擇

19、 GT 型剛性聯(lián)軸器聯(lián)軸器主要尺寸為：軸徑8022018512015024283016232413第四章 攪拌軸的設(shè)計(jì)與校核4.1 符號(hào)說明設(shè)計(jì)最終確定的實(shí)心軸的軸徑或空心軸外徑，；設(shè)計(jì)最終確定的密封部位實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑，；按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算的傳動(dòng)側(cè)軸承處實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑，；按強(qiáng)度計(jì)算的單跨軸跨間段實(shí)心軸軸徑或空心軸軸徑或空心軸外徑，；單跨軸的實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑,；軸材料的彈性模量， ；攪拌軸及各層圓盤 （攪拌器及附件） 組合重心處的許用偏心距， ；攪拌軸及各層圓盤 （攪拌器及附件） 組合重心處的質(zhì)量偏心引起的離心力， ;第個(gè)攪拌器上的流體徑向力， ; 單跨軸跨間軸段（實(shí)心或空心）

20、的慣性矩， ；單跨軸第個(gè)圓盤 （攪拌器及附件） 至傳動(dòng)側(cè)軸承距離與軸長(zhǎng)的比值（、 ）；單跨軸兩軸承之間的長(zhǎng)度， ；、 1個(gè)圓盤（攪拌器及附件） 的每個(gè)圓盤至傳動(dòng)側(cè)軸承的距離（對(duì)于單跨軸），；攪拌軸及各層圓盤 （攪拌器及附件） 組合重心離傳動(dòng)側(cè)軸承的距離（對(duì)于單跨軸），；軸上彎矩總和，；14由軸向推力引起作用于軸的彎矩，；按傳動(dòng)裝置效率計(jì)算的攪拌軸傳遞扭矩，；由徑向力引起作用于軸的彎矩， ；固定在攪拌軸上的圓盤（攪拌器及附件）數(shù)；、圓盤（攪拌器及附件） 、 的質(zhì)量，；、圓盤（攪拌器及附件） 、 的有效質(zhì)量，；單跨軸段軸的質(zhì)量mLdL2 (1 N o2 ) Ls 10 94單跨軸段軸的有效質(zhì)量，

21、；單跨軸及各層圓盤（攪拌器及附件）的組合質(zhì)量，空心軸內(nèi)徑與外徑的比值；軸的轉(zhuǎn)速，；軸的一階臨界轉(zhuǎn)速， ；電動(dòng)機(jī)額定功率， ; 設(shè)備內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力， ；相當(dāng)質(zhì)量的折算點(diǎn)；傳動(dòng)側(cè)軸承游隙 ,；單跨軸末端軸承游隙， ；單跨軸段有效質(zhì)量的相當(dāng)質(zhì)量， ；、 、 的相當(dāng)質(zhì)量，；在點(diǎn)所有相當(dāng)質(zhì)量的總和， ；攪拌軸軸線與安裝垂直線的夾角， ()；15第個(gè)攪拌器葉片傾斜角，()；軸的扭轉(zhuǎn)角，；由軸承徑向游隙引起在軸上離圖或圖中軸承距離處的徑向位移，；由流體徑向作用力引起在軸上離圖或圖中軸承距離處的徑向位移，；由組合質(zhì)量偏心引起離心力在軸上離圖或圖中軸承處產(chǎn)生的徑向位移，；離圖或圖中軸承距離處軸的徑向總位移，；攪拌

22、物料的密度，；軸材料的密度，；軸上所有攪拌器其對(duì)應(yīng)編號(hào)之和。4.2 攪拌軸受力模型選擇與軸長(zhǎng)的計(jì)算軸長(zhǎng)： L(475120)1642537004496mm164.3 按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算計(jì)算攪拌軸的軸徑軸的許用扭轉(zhuǎn)角，對(duì)單跨軸有；攪拌軸傳遞的最大扭矩上式中 ,，帶傳動(dòng)取，所以 M n max9553 0.95 18.5 763.15N m220763.15d1155.44 0.7 1.28 104 1 54.36mm根據(jù)前面附件的選型。取根據(jù)軸徑計(jì)算軸的扭轉(zhuǎn)角所以5836 763.151050.15o / m 7.2810480414.4 根據(jù)臨界轉(zhuǎn)速核算攪拌軸軸徑攪拌軸有效質(zhì)量的計(jì)算剛性軸（不包括

23、帶錨式和框式攪拌器的剛性軸）的有效質(zhì)量等于軸自身的質(zhì)量加上軸附帶的液體質(zhì)量。對(duì)單跨軸mLedL2 Ls (1N o2 )10 94所以 mLe8024496 7.85 103 1 1000 10 9199.9kg4圓盤（攪拌器及附件）有效質(zhì)量的計(jì)算剛性攪拌軸（不包括帶錨式和框式攪拌器的剛性軸）的圓盤有效質(zhì)量等于圓盤自身重量叫上攪拌器附帶的液體質(zhì)量1729miemikiD Ji hi cos i10上式中：第個(gè)攪拌器的附加質(zhì)量系數(shù)，查表1第個(gè)攪拌器直徑，第個(gè)攪拌器葉片寬度，葉片傾角，圓盤質(zhì)量所以 mie14.9 0.3 5502 110 cos45o 103 10 9 19.02kg 4作用集中

24、質(zhì)量的單跨軸一階臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算（ 1）兩端簡(jiǎn)支的等直徑單跨軸，軸的有效質(zhì)量在中點(diǎn)處的相當(dāng)質(zhì)量為：W 17 mLe 17 199.9 97.09kg3535第個(gè)圓盤有效質(zhì)量在中點(diǎn)處的相當(dāng)質(zhì)量為：18所以Wi160.972(10.97)219.020.26kgW 2160.752(1 0.75)219.0210.70kg在點(diǎn)處的相當(dāng)質(zhì)量為：所以 Ws97.09(0.2610.70)108.05臨界轉(zhuǎn)速為：所以 nk 458.9 802190103408.53r / min108.0544963（ 2）一端固定另一端簡(jiǎn)支的等直徑單跨軸，軸的有效質(zhì)量在中點(diǎn)處的相當(dāng)質(zhì)量為：W15 mLe15 199.9

25、 85.67kg3535第個(gè)圓盤有效質(zhì)量在中點(diǎn)處的相當(dāng)質(zhì)量為：Wi64 K i3 (1 K i )2 (4 Ki )mie7所以 W1640.97 3(10.97) 2(40.97)19.020.43kg7W2640.753(10.75) 2(40.75)19.0214.90kg7在點(diǎn)處總的相當(dāng)質(zhì)量為：所以Ws85.67(0.4314.90)101kg臨界轉(zhuǎn)速為：19所以2190103nk693.7dL10144963638.75r / min（3）單跨攪拌軸傳動(dòng)側(cè)支點(diǎn)的夾持系數(shù)的選取傳動(dòng)側(cè)軸承支點(diǎn)型式一般情況是介于簡(jiǎn)支和固支之間，其程度用系數(shù)表示。采用剛性聯(lián)軸節(jié)時(shí)，,取。所以nk638.75

26、 (1 0.4) 408.53 0.4 546.662 / minr根據(jù)攪拌軸的抗震條件： 當(dāng)攪拌介質(zhì)為液體液體， 攪拌器為葉片式攪拌器及攪拌軸為剛性軸時(shí)，且所以滿足該條件。45 按強(qiáng)度計(jì)算攪拌軸的軸徑451 受強(qiáng)度控制的軸徑按下式求得：式中：軸上扭矩和彎矩同時(shí)作用時(shí)的當(dāng)量扭矩軸材料的許用剪應(yīng)力452 軸上扭矩按下式求得：包括傳動(dòng)側(cè)軸承在內(nèi)的傳動(dòng)裝置效率，按附錄D 選取，則20.95 0.80.99 0.990.74520所以 M n95530.745 18.5 598.47 N m220453 軸上彎矩總和應(yīng)按下式求得：（ 1）徑向力引起的軸上彎矩的計(jì)算對(duì)于單跨軸，徑向力引起的軸上彎矩可以近

27、似的按下式計(jì)算：Fhi (L Li ) LiFe (L Le ) LeM R1000L1000 L第個(gè)攪拌器的流體徑向力應(yīng)按下式求得：式中：流體徑向力系數(shù)，按照附錄C.2有K1K1K1nK1bK1eK1i0.100.21.0 1.01.00.02第個(gè)攪拌器功率產(chǎn)生的扭矩第個(gè)攪拌器的設(shè)計(jì)功率，按附錄C.3有兩個(gè)攪拌器為同種類型， ，則所以所以 Fh1Fh 2401.661030.0255038.95N318（2）攪拌軸與各層圓盤的組合質(zhì)量按下式求得。對(duì)于單跨軸：?jiǎn)慰巛S段軸的質(zhì)量21mLdL2 (1 No2 ) Ls 10 94所以 mL802 14496 7.85 103 10 9177.31k

28、g4故 mW 177.31 14.9 14.9 207.12kg（ 3）攪拌軸與各層圓盤組合質(zhì)量偏心引起的離心力按下式求得。對(duì)于單跨軸：2mW n2 e1 105Fe91(n)2nk上式中，對(duì)剛性軸的初值取許用偏心距（組合件重心處） ，平衡精度等級(jí)，。一般取所以 e9.55 6.3/ 2200.27mm2207.12 22021 105則 Fe0.27 59.30N910.5（ 4）攪拌軸與各層圓盤組合重心離軸承的距離按下式計(jì)算。對(duì)于單跨軸：14.9437114.93371177.324496所以 Le207.1222481.51mm而 M RFhi ( L Li )LiFe ( L Le )

29、Le1000L1000 L38.95(44964371)38.95(44963371)59.30(44962481.51)M R100044961000103.52 N m4496（5）由軸向推力引起作用于軸上的彎矩的計(jì)算。22的粗略計(jì)算：當(dāng)或軸上任一攪拌器時(shí)，取故 M A0.2103.5220.704N m所以MMRMA124.224N m所以 M teM n2M 2598.47 2124.2242611.23 N m611.23所以 d217.2343.61mm前面計(jì)算中取軸徑為，故強(qiáng)度符合要求。46 按軸封處（或軸上任意點(diǎn)處處）允許徑向位移驗(yàn)算軸徑。461 因軸承徑向游隙、所引起軸上任意

30、點(diǎn)離圖中軸承距離處的位移。對(duì)于單跨軸：軸承徑向游隙按照附錄C1 選取，因此傳動(dòng)側(cè)軸承游隙（傳動(dòng)側(cè)軸承為滾動(dòng)軸承）23單跨軸末端軸承游隙（該側(cè)軸承為滑動(dòng)軸承）當(dāng)時(shí)，求得的即為軸封處的總位移，l o H1 l 2475120355mm所以 1 x1(0.030.033550.07 355) 0.0134 mm244964496462 由流體徑向作用力所引起軸上任意點(diǎn)離圖中軸承距離處的位移。對(duì)于單跨軸：兩端簡(jiǎn)支的單跨軸且,2 xFhi (LL i ) L x2 Li( Li )2( x ) 2 6E ILLLL而 I Ld 4804464642009600 mm所以 2 x38.95 (449643

31、71)4496355 24371( 4371)2( 355 )26190103200960044964496449638.95(44963371)449635533713371235526190103200960024496( 4496)( 4496) =一端固支另一端簡(jiǎn)支的單跨軸：FhiL3i3L 1 x)333L x23(1xFhiL3i(1x32xI L()(2(1)( ) 2 |x Li6EI L)6E2Li 3 LL iLLiLi代入已知數(shù)據(jù)可得2 x1.10080.4633 1.10120.46640.0035mm463 由攪拌軸與各層圓盤（攪拌器及附件）組合質(zhì)量偏心引起的離心力在

32、軸上任意點(diǎn)離圖中軸承距離處產(chǎn)生的位移按下式計(jì)算24對(duì)兩端簡(jiǎn)支單跨軸：1Le(1x )22(1x ) 31)L|xLe1(3LLe )LeLe )x3(13(1K XLLLLe1 (3Le )(1Le )11L3LL代入已知數(shù)據(jù)可得所以0.271.77463 x0.0925mm(547)2 1220對(duì)一端固支一端簡(jiǎn)支單跨軸：2 3(1x )3 (13L )( x )23 ( L1)( x )3|x L (1x )3Le2LeL2 Le3 LeLeK X29Le3( Le ) 21 ( Le ) 32LL2 L代入已知數(shù)據(jù)可得：所以0.276.2403 X0.3251mm(547)2 1220一般

33、單跨軸傳動(dòng)側(cè)支點(diǎn)的夾持系數(shù)介于簡(jiǎn)支和固支之間， 此時(shí)值應(yīng)取式和式之中間值，查附錄 C4 取查附錄 C5 得所以 20.0035(10.6)0.03180.60.02048mm所以 30.3251(10.6)0.09250.60.18554mm464 總位移及其校核對(duì)于剛性軸：25所以X0.01340.020480.185540.21942mm驗(yàn)算應(yīng)滿足下列條件：軸封處允許徑向位移按下式計(jì)算：徑向位移系數(shù)，按附錄C61 選取所以 ( x lo )0.1 0.3800.26833mm則滿足47 軸徑的最后確定由以上分析可得， 攪拌軸軸徑滿足臨界轉(zhuǎn)速和強(qiáng)度要求，故確定軸徑為。攪拌軸軸封的選擇機(jī)械密封

34、是一種功耗小、 泄漏率低、密封性能可靠、 使用壽命長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)軸密封。與填料密封相比，機(jī)械密封的泄漏率大約為填料密封的，功率消耗約為填料密封的。故采用機(jī)械密封。第五章支座選型及校核該攪拌設(shè)備為中小型直立設(shè)備，選擇B 型耳式支座，對(duì)于一級(jí)發(fā)酵罐配置 4 個(gè)耳式支座。查 JBT4712.3-2007 選擇耳式支座 B5-1，該支座參數(shù)為：26耳式支座實(shí)際承受載荷計(jì)算QGe4(Ph GeSe )10 3mogknnD式中：支座實(shí)際承受的載荷， ；支座安裝尺寸，；D( D i 2n23) 2b222(l2 s1 )(1700214210) 218022(33090)g重力加速度，??；偏心載荷，；水平力作用

35、點(diǎn)至地板高度， ；不均勻系數(shù)，安裝3 個(gè)以上支座時(shí)，??；設(shè)備總質(zhì)量（包括殼體及附件，內(nèi)部介質(zhì)及保溫層質(zhì)量），；筒體質(zhì)量封頭質(zhì)量( 1.716)2(1.7 )2 3.7 7.85 1031246.2 kg22軸質(zhì)量( 0.08) 2 4.4967.85103177.3kg2攪拌器質(zhì)量夾套質(zhì)量(1.814)2(1.8)2 (2.80.45) 7.85 103232 965kg22人孔質(zhì)量減速機(jī)質(zhì)量水壓試驗(yàn)時(shí)充水質(zhì)(1.700)2 3.7 1000 2 0.734 1000 9862kg 2其他附件如擋板、聯(lián)軸器及接管等，估算這些附件的質(zhì)量為，27則設(shè)備總質(zhì)量為；支座數(shù)量，；偏心距，；地震影響系數(shù)，地震設(shè)防烈度為8 度，?。凰搅?，取和的大值， ；因容器置于室內(nèi)，不計(jì)其風(fēng)壓值，故，即P0.2414577.59.834286.28 N容器總高度，；H o164253700425 16100144696mm所以Qmog4Ph10 314536.59.84 34286.28 0.910 342.92kNknnD0.8344 2219,滿足支座本體允許載荷的要求。計(jì)算支座處圓筒所受的支座彎矩:M LQ(l2 s1 ) 42.92(330 90)10.30kN m103103夾套有效厚度：e