1.8m3攪拌式反應(yīng)釜設(shè)計(jì)解析

1、全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1.8m1.8m3攪拌式反應(yīng)釜設(shè)計(jì)攪拌式反應(yīng)釜設(shè)計(jì)DESIGN1.8M3AGITATEDREACTOR學(xué)生姓名學(xué)生姓名: :李建軍李建軍學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：200841914526年級(jí)專業(yè)及班級(jí)：年級(jí)專業(yè)及班級(jí)：2008 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（五）班（五）班指導(dǎo)老師及職稱：指導(dǎo)老師及職稱：湯興初副教授湯興初副教授學(xué)部：學(xué)部：理工學(xué)部理工學(xué)部湖南長(zhǎng)沙提交日期：2012 年 05 月湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存

2、在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。同時(shí)，本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名:1摘要 1關(guān)鍵詞 11 前言 11.1 反應(yīng)器的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 11.2 攪拌式反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作原理示圖 22 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)內(nèi)容分析 32.1 反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有 33 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì) 33.1釜體 DN 的確定 33.1.1釜體 DN 的確定 33. 2 釜體筒體壁厚的設(shè)計(jì) 33

3、.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 33.2.2筒體壁厚的設(shè)計(jì) 43.3釜體封頭的設(shè)計(jì) 43.3.1封頭的選型 43.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 43.3.3封頭的壁厚得設(shè)計(jì) 43.3.4封頭的直邊尺寸、體積的確定 43.4筒體長(zhǎng)度 H 的設(shè)計(jì) 53.4.1筒體長(zhǎng)度 H 的設(shè)計(jì) 53.4.2釜體長(zhǎng)徑比校核 53.5外壓筒體壁厚的設(shè)計(jì) 523. 5.1 設(shè)計(jì)外壓的確定 53.5.2試差法設(shè)計(jì)外壓筒體的壁厚 53.5.3圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚 53.6外壓封頭壁厚得設(shè)計(jì) 63.6.1設(shè)計(jì)外壓得確定 63.6.2封頭壁厚得計(jì)算 64反應(yīng)釜夾套得設(shè)計(jì) 64.1夾套釜體 DN，PN 得確定 64.1.1夾套釜體 DN 得確

4、定 64.1.2夾套釜體 PN 得確定 64.2夾套筒體的設(shè)計(jì) 74.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 74.2.2夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì) 74. 2.3 夾套筒體的高度確定 74. 3 夾套封頭的設(shè)計(jì) 74.3.1封頭的選型 74.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 84.3.3封頭的壁厚的設(shè)計(jì) 84.3.4封頭的直邊尺寸、體積與重量的確定 84.3.5封頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 84.4 傳熱面積的校核 85反應(yīng)釜釜體及夾套的壓力試驗(yàn) 95.1釜體的水壓試驗(yàn) 95.1.1水壓試驗(yàn)壓力的確定 95.1.2液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 95.1.3壓力表得量程 95.1.4水壓試驗(yàn)的操作過(guò)程 935.2.1氣壓試驗(yàn)壓力的確定 95.2.2氣壓試

5、驗(yàn)的強(qiáng)度校核 105.2.3氣壓試驗(yàn)的操作過(guò)程 105.3夾套的液壓試驗(yàn) 105.3.1水壓試驗(yàn)壓力的確定 105.3.2液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核 105.3.3壓力表的量程、水溫的要求 105. 3.4 水壓試驗(yàn)的操作過(guò)程 106反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計(jì) 116. 1 釜體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 116. 1.1 法蘭的設(shè)計(jì) 116.1.2 密封面形式的選型 116.1.3螺栓、螺母的尺寸規(guī)格 126.1.4法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料 126.2選用手孔，視鏡等和工藝接管的設(shè)計(jì) 126.2.1手孔 126.2.2視鏡 126.2.3進(jìn)料管口 126.2.4溫度計(jì) 136.2.5出料口 136

6、.2.6安全閥接口 136.2.7冷凝器接口 i 和壓力表接管 e136.2.8加熱蒸汽進(jìn)口 136.3 管法蘭尺寸的設(shè)計(jì) 136.3.1 管法蘭的選型 136.3.2 管法蘭的尺寸 136.4 墊片尺寸及材質(zhì) 1446.4.1 墊片的結(jié)構(gòu) 146.4.2 密封面形式及墊片尺寸 156.5 手孔的設(shè)計(jì) 156.5.1手孔的結(jié)構(gòu) 156.5.2手孑 L 尺寸 156.6 視鏡的設(shè)計(jì) 166.6.1 視鏡的選型 176.6.2視鏡的結(jié)構(gòu) 176.6.3視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸及材料 176.6.4視鏡標(biāo)準(zhǔn)件的材料應(yīng)符合表 9 的規(guī)定 176.7 支座的選型 186.7.1支座的選型及尺

7、寸的初步設(shè)計(jì) 176.7.2支座載荷的校核計(jì)算 197 攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì) 197.1攪拌軸直徑的初步計(jì)算 197.1.1攪拌軸直徑的設(shè)計(jì) 197.1.2攪拌軸剛度校核 197.2攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算 197.3聯(lián)軸器的型式及尺寸的設(shè)計(jì) 197.3.1聯(lián)軸器型式的確定 197.3.2聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及尺寸 207.3.3聯(lián)軸節(jié)的零件及材料 207.4攪拌槳尺寸的設(shè)計(jì) 217.4.1槳式攪拌槳的結(jié)構(gòu) 217.4.2槳式攪拌槳的尺寸 217.4.3槳式攪拌槳零件明細(xì)表 217.5 攪拌軸的結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì) 2257.5.1攪拌軸長(zhǎng)度的設(shè)計(jì) 227.5.2攪拌軸的結(jié)構(gòu) 228 傳動(dòng)裝置的選型與尺

8、寸設(shè)計(jì) 228.1電動(dòng)機(jī)的選型 228.2減速器的選型 238.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 238.4底座的設(shè)計(jì) 248.5 反應(yīng)釜的軸封裝置設(shè)計(jì) 248.5.1反應(yīng)釜的軸封裝置的選型 248.5.2軸封裝置的結(jié)構(gòu)及尺寸 259 焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 259.1 釜體上主要焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 259.2夾套上的焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2810 固體物料進(jìn)口的開(kāi)孔及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 2910.1 封頭開(kāi)固體物料進(jìn)口后被削弱的金屬面積 A 的計(jì)算 2910.2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 3010.2.1 封頭起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積 A 的計(jì)算 30110.2.2 接管起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積 A 的計(jì)算 30210.2.3 焊縫起補(bǔ)強(qiáng)

9、作用金屬面積 A 的計(jì)算 30310.3判斷是否需要補(bǔ)強(qiáng)的依據(jù) 3011 結(jié)論 31參考文獻(xiàn) 31致謝 32附錄 3311.8m1.8m3攪拌釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)攪拌釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)學(xué)生：李建軍指導(dǎo)老師：湯興初(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙410128)扌商要扌商要：攪拌釜式反應(yīng)器由攪拌器和釜體組成。攪拌器包括傳動(dòng)裝置，攪拌軸(含軸封)，攪拌槳;釜體包括筒體，夾套和內(nèi)件，盤(pán)管，導(dǎo)流筒等。工業(yè)上應(yīng)用的攪拌釜式反應(yīng)器有成百上千種,按反應(yīng)物料的相態(tài)可分成均相反應(yīng)器和非均相反應(yīng)器兩大類。非均相反應(yīng)器包括固-液反應(yīng)器，液-液反應(yīng)器，氣-液反應(yīng)器和氣-液-固三相反應(yīng)器。本次設(shè)計(jì)的釜式反應(yīng)器適用性廣操作彈性大，是

10、工業(yè)生產(chǎn)中最廣泛使用的反應(yīng)器。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：反應(yīng)釜；釜體；攪拌器Design1.8m3StirredTankReactorAuthor:LiJianjunTutor:TangXingchu(OrientalScience&TechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128)Abstract:Stirredtankreactorbythestirrerandthereactorbody.Theagitatorgearstirringshaft(withshaftseal),impeller,kettlebodyin

11、cludingacylinder,jacketandcoil,drafttubeetc.Industrialapplicationofstirredtankreactor,therearehundredsofhomogeneousreactionandheterogeneousreactorcanbedividedintotwomajorcategoriesaccordingtothephaseofthereactionmaterials.Thenon-homogeneousreactor,includingthesolid-liquidreactor,liquid-liquidreactor

12、,thegas-liquidreactorandgas-liquid-solidthree-phasereactiondevice.Thedesignofthetankreactorwideapplicabilityoftheoperatingflexibility,themostwidelyusedinindustrialproductionreactor.Keywords：Reactor;Electric;Agitator;1 前言1.1 反應(yīng)器的現(xiàn)狀及發(fā)展前景反應(yīng)釜的廣義理解即有物理或化學(xué)反應(yīng)的不銹鋼容器,通過(guò)對(duì)容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參2數(shù)配置，實(shí)現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及低高速的混合功能

13、。隨之，反應(yīng)過(guò)程中的壓力要求對(duì)容器的設(shè)計(jì)要求也不盡相同。生產(chǎn)必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)加工、檢測(cè)并試運(yùn)行。不銹鋼反應(yīng)釜根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝、操作條件等不盡相同，反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及參數(shù)不同，即反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)樣式不同，屬于廢標(biāo)的容器設(shè)備。不銹鋼反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品等生產(chǎn)型用戶和各種科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究，用來(lái)完成水解、中和、結(jié)晶、蒸餾、儲(chǔ)存、氫化、烴化、聚合、縮合、加熱混配、恒溫反應(yīng)等工業(yè)過(guò)程的容器。反應(yīng)釜是綜合反應(yīng)容器，根據(jù)反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)功能及配置附件的設(shè)計(jì)。從開(kāi)始的進(jìn)料-反應(yīng)-出料均能夠以較高的自動(dòng)化程度完成預(yù)先設(shè)定好的反應(yīng)步驟，對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的溫度、壓力、力學(xué)控制

14、（攪拌、鼓風(fēng)等）、反應(yīng)物/產(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控。攪拌釜式反應(yīng)器，這種反應(yīng)器是工業(yè)生產(chǎn)中最廣泛采用的反應(yīng)器形式，適用于各種相態(tài)物料的反應(yīng)。反應(yīng)釜中設(shè)有各種不同型式的攪拌、傳熱裝置，可適應(yīng)不同性質(zhì)的物料和不同熱效應(yīng)的反應(yīng)，以保持反應(yīng)物料在釜內(nèi)合理地流動(dòng)、混合和料號(hào)的傳熱。攪拌釜式反應(yīng)器既可間隙操作也可連續(xù)操作或半連續(xù)操作，既可單釜操作，又可多釜串聯(lián)操作。攪拌釜式反應(yīng)器的使用性廣，操作彈性大，濃度容易控制。它通常由釜體、換熱裝置。攪拌器和傳動(dòng)裝置等構(gòu)件組成。11.2 攪拌式反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作原理示意圖Fig.lthereactorstructureandschematicdiagra

15、mi32 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)內(nèi)容分析由設(shè)計(jì)條件單可知，設(shè)計(jì)的反應(yīng)釜可操作容積為 1.8m3、攪拌裝置配置的電動(dòng)機(jī)功率為 1.8KW、攪拌軸的轉(zhuǎn)速為 60r/min、攪拌槳的形式為框式；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 8 個(gè)工藝接管、1 個(gè)視鏡、4 個(gè)耳式支座、1 個(gè)人孔（或固體物料進(jìn)口）。2.1 反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有：釜體的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)夾套的強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)釜體的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)、選擇接管、管法蘭；人孔的選型及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算；支座選型及驗(yàn)算；視鏡的選型；焊縫的結(jié)果與尺寸設(shè)計(jì)；電機(jī)、減速機(jī)的選型；攪拌軸及框式攪拌槳的尺寸設(shè)計(jì)；選擇聯(lián)軸器；設(shè)計(jì)機(jī)架結(jié)構(gòu)及尺

16、寸；設(shè)計(jì)底蓋結(jié)構(gòu)及尺寸；選擇軸封形式；繪總裝配圖及攪拌軸零件圖等。3 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)3.1 釜體 DN 的確定3.1.1 釜體釜體 DN 的確定的確定選取反應(yīng)釜裝料系數(shù) n n=0.8，由 v 二 v/n n，可得設(shè)備體積V 二嶺=2.25m3n0.8對(duì)于液一液相類型選取 H/D=1.2.由此，估算筒體的內(nèi)徑為i將計(jì)算結(jié)果圓整至公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)系列，選取筒體直徑 D=1400mm。3.2 釜體筒體壁厚的設(shè)計(jì)(1)(2),r4V=i4x2.253礙飛 e=1.337m(5)43.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)參數(shù)的確定取 P=1.1P(3)WP=1.1P=1.1X0.33=0.33MPaW液體靜力壓力

17、：由于P=0.1X1.1X1300=0.01435%P=0.05X1.1X0.33=0.01815L1OOOO因此可以忽略 P 取 P=P=1.1X0.33MPaLC.=0.6,C=0.8mm,C=2mm12用導(dǎo)熱油加熱取介質(zhì)最高溫度 130C,查表得取 t=1503.2.2 筒體壁厚的設(shè)計(jì)筒體壁厚的設(shè)計(jì)假設(shè)S=6mm在t=150C 下查得Q235-A材料t=113MPa.nPD廠0.33X1300由S/=+C=5.97immn20P2X113X0.6-0.33圓整 S/=6mm=Sc假設(shè)合理nn3.3 釜體圭寸頭的設(shè)計(jì)3.3.1 封頭的選型封頭的選型球冠形封頭，平板封頭都存在較大的邊緣應(yīng)力，

18、且采用平板封頭厚度較大，故不宜采用。理論上應(yīng)對(duì)各種凸形封頭進(jìn)行比較計(jì)算，再確定封頭形式。但由于定性分析半封形封頭受力最好壁厚最薄，質(zhì)量輕，但深度大，制造較難，中低壓小設(shè)備不宜采用；蝶形封頭的深度通讀過(guò)度半徑 r 加以調(diào)節(jié)，但由于母線曲率不連續(xù)，存在局部應(yīng)力，故受力不如橢圓形封頭；標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭制造比較容易，受力狀況比蝶形封，頭好。因此題目該反應(yīng)釜的封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢球封頭，類型是 EHA3.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)參數(shù)的確定P=1.1P=1.1X0.4MPa，壓力同釜體 P=P=0.33MPaWC0=0.6（從安全考慮，檢討上所有焊縫系數(shù)都為 0.6）t=150CC=0.6mmC=1mm123.

19、3.3 封頭的壁厚得設(shè)計(jì)封頭的壁厚得設(shè)計(jì)設(shè)封頭壁厚 S=6mm(封頭厚度取與筒體厚度一致)n查表得bt=113MPaQPD廠0.33X1300.,7.7S/=+C=+1.6=4.767mmn2b叩0.5P2X113X0.60.5X0.33圓整 S=6mm=S/c(4)n假設(shè)合理(5)5n63.3.4 封頭的直邊尺寸、體積的確定封頭的直邊尺寸、體積的確定查表知 EHA 的總高度 H=325mmF對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭直邊高度 h=4Di=*35_1300=25mm244h=350-25=325mm1體積 V=0.3208m3F3.4 筒體長(zhǎng)度 H 的設(shè)計(jì)3.4.1 筒體長(zhǎng)度筒體長(zhǎng)度 H 的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)

20、由上計(jì)算的每一米高的筒體積 V=1.327m31V-V2.25-0.398,一h=1.454mH/D=1400F1300=1.08,復(fù)核結(jié)果基本符合原定范圍。3.4.2 釜體長(zhǎng)徑比校核釜體長(zhǎng)徑比校核H/D=1400F1300=1.08,復(fù)核結(jié)果基本符合原定范圍。3.5 外壓筒體壁厚的設(shè)計(jì)3.5.1 設(shè)計(jì)外壓的確定設(shè)計(jì)外壓的確定PC=0.1MPa3.5.2 試差法設(shè)計(jì)外壓筒體的壁厚試差法設(shè)計(jì)外壓筒體的壁厚設(shè)筒體的壁厚為S=6mmS=S-C=6-1.25=4.75mmeD=D+2S=1200+2x6=1212mm0i由 Lcr=1.17D(D/S)1/2得 Lcr=1.17x1212(1212/4

21、.75)1/2=22651.3mm00eL/=H+(h-h)/3+h=1140+(325-25)/3+25=1265mmP 則S=6mm設(shè)計(jì)合理。n3.5.3 圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚(7)H=V1.539筒體髙度圓整為 H=1400mm。7設(shè)筒體的壁厚s=6mm，則:S=6-1.25=4.75mm,eD二D+2S=1212x,D/S二1212/4.75二255.16。oin0eL/D 二1265/1212二1.0430在文獻(xiàn)21305 頁(yè)中圖 15-4 中的 L/D坐標(biāo)上找到 1.102 的值，由該點(diǎn)做水平線與o對(duì)應(yīng)的D/S二255.16線相交，沿此點(diǎn)再做豎直線與橫坐標(biāo)相交，

22、交點(diǎn)的對(duì)應(yīng)為：0eA二 000029。由文獻(xiàn)21307 頁(yè)中圖 15-7 中選取，在水平坐標(biāo)中找到A=2.9X10-4點(diǎn)，由該點(diǎn)做豎線與對(duì)應(yīng)的材料溫度線相交，沿此點(diǎn)再做水平線與右方的縱坐標(biāo)相交，得到系數(shù)B的B=37MPa、E=1.900 x105MPa。B37根據(jù)p=得：p=0.145(MPa).D/S1212/4.75因?yàn)閜=0.1oMPap=0.145MPa，所以假設(shè) S=6mm合理，取封頭的壁厚 Snn=6M。由文獻(xiàn)21316 頁(yè)表 16-3 知，DN=1200、S=6mm 的筒體1m高筒節(jié)鋼板的質(zhì)量約n178kg，則筒體質(zhì)量為：178x1.360=242.08(kg)又知 1m 高的內(nèi)

23、表面積F1二4.77m2故筒體的內(nèi)表面積：F=FX1.425二4.77x1.425二6.80m2(11)S丄3.6 外壓封頭壁厚得設(shè)計(jì)3.6.1 設(shè)計(jì)外壓得確定設(shè)計(jì)外壓得確定PC=0.1MPa3.6.2 封頭壁厚得計(jì)算封頭壁厚得計(jì)算設(shè)封頭的壁厚為 S=6mmS=S-C=4.75mmnen對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭 K=0.9,R=KD=0.9x1200=1080mm(12)iiR/S=1080/4.75=227.4ie計(jì)算系數(shù) A=0.125/(R/S)二 5.500 x10-4由 A=5.500 x10-4可確定 Bie查表 15-7 得 B=63MPa，E=1.91=1.91x105MPa由P=B

24、/(R/S)得P=63/(1080/4.75)=0.2770Mpa=2.770Kgf/cm2ieP=1.0Kgf/cm25%(14)P0.1x1.1P 不能忽略液P=P+P=0.1x1.1+0.0124=0.1224MPa，C 液由于夾套內(nèi)的溫度為 125c150C故取 t=150C，查 Q235-A 的ot=113MPa4.2.2 夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì)夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì)按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)由公式 S=PD/2oto-P+C(15)dCiC得 S=(0.1224x1400)/(2x113x0.6-0.1224)+1.0+0.6=2.8642mmd圓整 S=3mmS=Sdnd因此假設(shè)合理由叮 0.呃0.

25、唄按強(qiáng)度設(shè)計(jì)的壁厚不能滿足剛度要求，需按剛度條件重新計(jì)D=15005%P不能忽略P0.1x1.1液P 二 P+P=0.1xl.l+0.0124=0.1224MPaC 液4.3.3 封頭的壁厚的設(shè)計(jì)封頭的壁厚的設(shè)計(jì)設(shè)夾套封頭的壁厚 S=3mmat=113MPaC=0.6mmC=1mmn12由公式 S=PD/2at-0.5P+CdCiC得 S=(0.1224x1400)/(2x113x0.6-0.5x0.1224)+1.6=2.864mmd圓整 S=3mmS=Sdnd因此假設(shè)合理與筒體取一致，故 S=4mmn因?yàn)?S=4mmEHA 為了便于生產(chǎn)，所以?shī)A套筒體厚度和封頭厚度為 6mm。n4.3.4

26、圭寸頭的直邊尺寸、體積與重量的確定圭寸頭的直邊尺寸、體積與重量的確定表 1 封頭的尺寸Table1thesizeofhead公稱直 DN/mm總深度H/mm內(nèi)表面積 A/m2容積 V/m314003752.23460.39774.3.5 圭寸頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圭寸頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)封頭的下部結(jié)構(gòu)如圖 2-1。由設(shè)備設(shè)計(jì)條件單知：出料口的DN=65mm，封頭下部結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)尺寸D.=180D。mm210圖 2 封頭下部結(jié)構(gòu)Fig.2Headlowerpartstructure4.4傳熱面積的校核DN=1300 釜體下封頭的內(nèi)表面積 F 二 1.9340m2h11DN=1300 筒體(lm 高)的內(nèi)表面積

27、F=4.09m21夾套包圍筒體的表面積 F=FXH=4.09X1.2=4.908(m2)(17)S1jF+F=1.9340+4.908=6.842(m2)hS由于釜內(nèi)進(jìn)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(jìn)行，且會(huì)引起釜內(nèi)溫度升高。為防止釜內(nèi)溫度過(guò)高，在釜體的上方設(shè)置了冷凝器進(jìn)行換熱，因此不需要進(jìn)行傳熱面積的校核。如果釜內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則需進(jìn)行傳熱面積的校核，即：將 F+F=6.842m2與工藝需要的傳熱面積 F=6.8m2進(jìn)行比較。F+F三hShSF，所以不需要在釜內(nèi)另設(shè)置蛇管。5 反應(yīng)釜釜體及夾套的壓力試驗(yàn)5.1 釜體的水壓試驗(yàn)5.1.1 水壓試驗(yàn)壓力的確定水壓試驗(yàn)

28、壓力的確定水壓試驗(yàn)的壓力：p=1.25p 血且不小于(p+0.1)MPa,IQTQt當(dāng)1.8 時(shí)取 1.8。QtP=1.25x1.1x0.58x1=0.80MPaTP=0.80MPaP+0.1=0.68MPaTP=0.80MPaT5.1.2 液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核由_PT(D+S-C)得 Qmax=0辭S1200+6-L25)=101.5MPamax2(61.25)查表 14-4Q=203MPas得 Q=101.5MPa15C，水中Cl濃度 W25mg/L。5.1.4 水壓試驗(yàn)的操作過(guò)程水壓試驗(yàn)的操作過(guò)程在保持釜體表面干燥的條件下，首先用水將釜體內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力緩慢升至

29、 0.80MPa，保壓不低于 30min，然后將壓力緩慢降至 0.64MPa，并保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間，檢查所有焊縫和連接部位有無(wú)泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格，緩慢降壓，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，修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。(18)(19)125.2 釜體的氣壓試驗(yàn)5.2.1 氣壓試驗(yàn)壓力的確定氣壓試驗(yàn)壓力的確定由公式 P=1.15P 空得 P=1.15x1.1x0.58xl=0.7337MPaTCtT5.2.2 氣壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核氣壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核p(D+S-C)Til2(S-C)n0.7337x(1200+6-1.25)得C=max2x(6-1.25)C=93.045

30、1.8 時(shí)取 1.8。TCtCtP=1.25x1.1x0.1x1=0.1375MPaT因?yàn)?PP+0.1=1.1x0.1+0.1=0.21MPaT得 P=0.21MPaT5.3.2 液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核由C=PT(D+S-C)max2(S-C)nC=33.26MPa5C5.3.4 水壓試驗(yàn)的操作過(guò)程水壓試驗(yàn)的操作過(guò)程在保持夾套表面干燥的條件下，首先用水將夾套內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力緩慢升至 0.21MPa，保壓不低于 30min，然后將壓力緩慢降至 0.168MPa，保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間，檢查所有焊縫和連接部位有無(wú)泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將夾套內(nèi)的水排凈，用壓縮空

31、氣吹干。若質(zhì)量不合格，修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。6 反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計(jì)6.1 釜體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：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)。6.1.1 法蘭的設(shè)計(jì)11460*1415125&吐別0圖3釜體法蘭Fig.3Thekettlebodyflang根據(jù) DN=1300mm、PN=0.6MPa，由文獻(xiàn)山表 16-9 確定法蘭的類型法蘭的選型：乙型平焊法蘭法蘭的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)：法蘭 GII6I-1300JB/T4702-2000 法蘭的材料：Q235A表2釜體法蘭尺寸Table.2Thekettlebodyflangedimensions公稱法蘭，

32、mm 螺栓直徑DN規(guī)格數(shù)量mmDD1D2D3D46 6H6 6ta aa a1d1300146014151376135613537027016211827M24366.1.2 密封面形式的選型密封面形式的選型14因?yàn)?PN=0.6MPa1.6MPa,介質(zhì)溫度：150C查文獻(xiàn)2P331 表 16-14 知密封面采用光滑面。6.1.3 螺栓、螺母的尺寸規(guī)格螺栓、螺母的尺寸規(guī)格本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓 （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（5）、墊片的厚度

33、（S）、螺母的厚度（H）、墊圈厚度（h、螺栓伸出長(zhǎng)度d確定。其中5=46mm、S=2mm、H=30mm、h=3mm、螺栓伸出長(zhǎng)度取d=10mm螺栓的長(zhǎng)度 L 為 L=25+S+H+h二2x46+2+30+2x3+10=140m取 L=140mm螺栓標(biāo)記：GB/T5780-2000M24x140螺母標(biāo)記：GB/T41-2000M24墊圈標(biāo)記：GB/T95-200224-100HV6.1.4 法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料表 3 配用件材料Table.3Withpiecesofmaterial墊片螺栓螺母法蘭墊圈耐油橡膠石棉A 級(jí)鋼A 級(jí)鋼1Cr18Ni10T

34、i0Cr18Ni10Ti6.2 選用手孔，視鏡等和工藝接管的設(shè)計(jì)6.2.1 手孔手孔由平蓋手孔（JB/T589-1979、或板式平焊法蘭手孔（HG21529-1995）,選用光滑密封的平蓋手孔 APN1,DN250JB/T589-1979.。6.2.2 視鏡視鏡有標(biāo)準(zhǔn) 壓力容器視鏡（HG/T21619-21620-1986） 或 組合式視鏡（HG21505-1992） ,選用碳鋼帶頸視鏡 IPN1,DN80（HG/T21619-21620-1986）。6.2.3 進(jìn)料管口進(jìn)料管口采用 c1-2 采用57x3.5無(wú)縫鋼管，管的一端切成45,伸入罐內(nèi)一定長(zhǎng)度。配用法蘭PN0.6,DN50,HG20

35、592-1997（鋼制管法蘭型式、參數(shù)（歐洲體系）。156.2.4 溫度計(jì)溫度計(jì)加強(qiáng)套管溫度計(jì)的選用參考生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄，選用公稱直徑 65mm，配凸面板式平焊管法蘭 PN0.6MPa,DN65,HG20593-1997（板式平焊鋼制管法蘭）。6.2.5 出料口出料口出料口 h 采用屮76X4 無(wú)縫鋼管，配法蘭 PN0.6,DN65,HG20592-1997（鋼制管法蘭型式、參數(shù)（歐洲體系）。6.2.6 安全閥接口安全閥接口安全閥接管 a 采用屮45X3.5 無(wú)縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用法蘭PN0.6,DN40,HG20592-1997（鋼制管法蘭型式、參數(shù)（歐洲體系）。6.2.7

36、冷凝器接口冷凝器接口 i 和壓力表接管和壓力表接管 e冷凝器接口 i 和壓力表接管 e 都采用屮32X3.5 無(wú)縫鋼管， 接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用法蘭 PN0.6,DN25,HG20592-1997（鋼制管法蘭型式、參數(shù)（歐洲體系）。6.2.8 加熱蒸汽進(jìn)口加熱蒸汽進(jìn)口加熱蒸汽進(jìn)口管 g 采用屮38X3.5 無(wú)縫鋼管， 配法蘭 PN0.6,DN32,HG20592-1997 （ 鋼制管法蘭型式、參數(shù)（歐洲體系）。6.3 管法蘭尺寸的設(shè)計(jì)6.3.1 管法蘭的選型管法蘭的選型突面板式平焊法蘭代號(hào) PL 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) HG20593圖 4 管法蘭Fig.4Pipeflanges6.3.2 管法蘭的尺寸管

37、法蘭的尺寸16表 4 管法蘭尺寸Table.4Pipeflangesize連接尺寸接管名稱公稱直徑DN法蘭蓋外徑 D螺栓孔中心直徑 K螺栓孔直徑 L螺栓孔數(shù)量 n螺紋Th法蘭蓋厚度C理論質(zhì)量(kg)手孔2503753351812M162420.2視鏡80190150184M12183.86進(jìn)料管口50140110144M12161.86溫度計(jì)65160130144M12162.45出料口65160130144M12162.45安全閥40130100144M12161.59冷凝液出口2510075114M10140.82壓力表接口2510075114M10140.82加熱蒸汽管口32120901

38、44M12161.346.4 墊片尺寸及材質(zhì)6.4.1 墊片的結(jié)構(gòu)墊片的結(jié)構(gòu)工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的墊片尺寸、材質(zhì)由文獻(xiàn)41251 頁(yè)表 12-26查如表所示。17DOdi圖 5 管道法蘭用軟墊片F(xiàn)ig.5Pipeflangeswithacushionsheet6.4.2 密封面形式及墊片尺寸密封面形式及墊片尺寸表 5 密封面形式及墊片尺寸Table.5Sealingsurfaceformandsizeofwasher接管名稱密封面型式墊片尺寸 mm墊片材料外徑 D內(nèi)徑 d厚度 5手孔R(shí)F2592112中壓石棉橡膠板視鏡RF120872中壓石棉橡膠板進(jìn)料管口RF87572中壓石棉橡膠

39、板溫度計(jì)RF109762中壓石棉橡膠板出料口RF109762中壓石棉橡膠板安全閥RF75462中壓石棉橡膠板冷凝液出口RF57272中壓石棉橡膠板壓力表接口RF57272中壓石棉橡膠板加熱蒸汽管RF65322中壓石棉橡膠板6.5 手孔的設(shè)計(jì)6.5.1 手孔的結(jié)構(gòu)手孔的結(jié)構(gòu)由于釜體的內(nèi)徑D1300mm,因此不需要在釜體的封頭上設(shè)置人孔，本設(shè)計(jì)選用iPN0.6DN200板式平焊法蘭手孔。手孔結(jié)構(gòu)圖Fig.6Handholestructure186.5.2 手孔尺寸手孔尺寸表 6 固體物料進(jìn)口的尺寸Table.6Solidmaterialinletsize公稱壓公稱力 PN(MPa)直徑DNdxSw

40、DD1bb1b20.6250273x8375335242124H1H2螺栓螺母螺栓螺柱螺母螺柱-總質(zhì)量(kg)數(shù)量直徑x長(zhǎng)度數(shù)量數(shù)量直徑x長(zhǎng)度1909012M16x751224M16x9539.6表 7 明細(xì)表Table.7List材料序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)名稱數(shù)量列別代號(hào)IIIIIIWV1筒節(jié)120(鋼管)螺栓見(jiàn)尺4.6 級(jí)4.6 級(jí)2HGJ75-1991螺柱寸表35353HGJ75-1991螺母見(jiàn)尺寸表4 級(jí) 254 級(jí) 254HGJ45-1991法蘭1Q235-A20RHGJ69-1991石棉橡膠板墊柔性石墊片墨復(fù)合一柔性石墨5HGJ70-19911復(fù)合墊墊HGJ71-1991聚四氟乙烯包覆墊法蘭6

41、GB61-1991蓋1Q235-A20R7把手1Q235-AF196.6 視鏡的設(shè)計(jì)視鏡主要用來(lái)觀察設(shè)備內(nèi)物料及其反應(yīng)情況，也可以作為液面指示鏡。常用的視鏡有視鏡、帶頸視鏡和壓力容器視鏡（分別有帶頸和不帶頸兩種）幾種。6.6.1 視鏡的選型視鏡的選型帶頸視鏡 JB595-64 鋼制不銹鋼帶頸視鏡6.6.2 視鏡的結(jié)構(gòu)視鏡的結(jié)構(gòu)102100IIII150185圖 7 視鏡結(jié)構(gòu)Fig.7Mirrorstructure6.6.3 視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸及材料視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸及材料由文獻(xiàn)【3附錄六確定視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸及材料。標(biāo)記：視鏡IIPN二0.

42、6MPa,DN=80mm標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)：JB595-64。表 8 視鏡的尺寸Fig.8Mirrorstructure公稱直徑DN公稱壓力PNMPa視鏡視鏡片密封墊螺柱XDKGhlh2h3dlSdgidgo數(shù)量n螺紋801.0203165125注：表內(nèi)未注明單位的均為110mm。16302510015801024M166.6.4 視鏡標(biāo)準(zhǔn)件的材料應(yīng)符合表視鏡標(biāo)準(zhǔn)件的材料應(yīng)符合表 9 的規(guī)定。的規(guī)定。表 9 標(biāo)準(zhǔn)件材料20Table.9Thestandardmaterials序號(hào)名稱數(shù)量材料備注III1視鏡玻璃1鋼化硼硅玻璃2視鏡座1Q245R0Cr18Ni93密封墊2改性、填充聚四氟乙烯板或合成纖維橡

43、膠壓制板4壓緊環(huán)1Q245R0Cr18Ni95螺母見(jiàn)尺寸表8 級(jí)A2-70GB/T6170-20006雙頭螺柱見(jiàn)尺寸表8.8 級(jí)A2-70GB/T 897-19887螺塞 M6435JB/ZQ 4452-19976.7 支座的選型6.7.1 支座的選型及尺寸的初步設(shè)計(jì)支座的選型及尺寸的初步設(shè)計(jì)懸掛式支座的選型由于設(shè)備外部設(shè)置有 100mm的保溫層，所以選耳式 B 型支座，支座數(shù)為 4 個(gè)。懸掛式支座的尺寸的初步設(shè)計(jì)反應(yīng)釜總質(zhì)量的估算：m 二 m+m+m+m+mF12345式中：m釜體的質(zhì)量（Kg）；m夾套的質(zhì)量（Kg）；m攪拌裝置的質(zhì)量（Kg）123m附件的質(zhì)量（Kg）；m保溫層的的質(zhì)量（Kg

44、）45物料總質(zhì)量的估算：m 二 m+mwjd式中：m釜體介質(zhì)的質(zhì)量（Kg）；m夾套內(nèi)水的質(zhì)量（Kg）jd反應(yīng)釜的總質(zhì)量估算為 2000Kg，物料的質(zhì)量為 2484Kg（以水裝滿釜體和夾套計(jì)算）,裝置的總質(zhì)量：m=m+m=2000+2484=4484（Kg）Fw每個(gè)支座承受的重量 Q 約為：4484X9.81/2=21.9716（KN）根據(jù) DN=1400mm、Q=21.9716KN 由文獻(xiàn)附表 16-23 初選 B 型耳式支座，支座號(hào)為 3。表 10B 型耳式支座的尺寸（mm）Table.10TypeBlugsupportsize（mm）支座底板筋板墊板地腳螺栓H重量lb5Slb5lb5ed規(guī)

45、格kg111122-333212001601051050205125825020083030M24&3(26)9226.7.2 支座載荷的校核計(jì)算支座載荷的校核計(jì)算耳式支座實(shí)際承受的載荷按下式近似計(jì)算：Q二吟+G+4(Ph+GSe)x10_3knnD式中 D=(1300+2x6+2x8)2-(125-2x8)2+2(205-50)=1533.2mm,h=9.81h,23G二1500 x9.81二14715(N)，m=4500Kg，eok=0.83，n=4，p=0，S二500(mm)eiQ斤/古/4500 x9.81+147154x14715x500“將已知值代入得Q二+x10-30.8

46、3x44x1533.2二22.53KN因?yàn)镼二22.53KNVQ=30KN，所以選用的耳式支座滿足要求。7 攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)7.1 攪拌軸直徑的初步計(jì)算7.1.1 攪拌軸直徑的設(shè)計(jì)攪拌軸直徑的設(shè)計(jì)電機(jī)的功率 P=1.8KW，攪拌軸的轉(zhuǎn)速 n=60r/min,材料為 45 鋼,T剪切彈性模量 G=8X1041Pa，許用單位扭轉(zhuǎn)角9=1.0/m。由m二9.533x106n18得：m二9.533x106(Nmm)6018利用截面法得：M二m二9.533x106(Nmm)max60.M由T=TTmaxWp得:WP巻=714975取 d=40mm7.1.2 攪拌軸剛度校核攪拌軸剛度校核二MTma

47、xx180 x1。3得(22)(23)40MPa，(24)(25)攪拌軸為實(shí)心軸，則：Wp0-2d3得d，rWp二37149.75二 32.942mm0.230.29maxmax23GJ冗p28599018二x二=0.8005/m9=1.0/m8x0.1x404兀24所以圓軸的剛度足夠，考慮到攪拌軸與聯(lián)軸器配合，取 d=50mm7.2 攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算由于反應(yīng)釜的攪拌軸轉(zhuǎn)速n=60r/min200r/min，故不作臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算。7.3 聯(lián)軸器的型式及尺寸的設(shè)計(jì)7.3.1 聯(lián)軸器型式的確定聯(lián)軸器型式的確定由于選用擺線針齒行星減速機(jī)，所以聯(lián)軸器的型式選用立式夾殼聯(lián)軸節(jié)（D 型）。標(biāo)記為：

48、DN50HG5-213-65，結(jié)構(gòu)如圖。由文獻(xiàn)分別確定聯(lián)軸節(jié)的尺寸和零件及材料,尺寸如表，零件及材料如表。由于聯(lián)軸節(jié)軸孔直徑 DN=50mm，因此攪拌軸的直徑 d 調(diào)整至50mm。7.3.2 聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及尺寸聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及尺寸圖 8 立式夾殼聯(lián)軸節(jié)Fig.8Theverticalclampcoupling1-夾殼；2-懸吊環(huán)；3-墊圈；4-螺母；5-螺栓表 11 夾殼聯(lián)軸節(jié)的主要尺寸Table.llMaindimensionsoftheclampcoupling軸徑 dDLL1L2許用扭矩(Nm)質(zhì)量（kg）50130190783415010.87.3.3 聯(lián)軸節(jié)的零件及材料聯(lián)軸節(jié)的零件及材

49、料1AQ10i：i25表 12 夾殼聯(lián)軸節(jié)的零件及材料Table.12Clampcouplingpartsandmaterials件號(hào)名稱材料件號(hào)名稱材料左（右）ZGTCrl8Ni9Ti0Cr18Ni91半聯(lián)軸器(GB2100)4 螺母(GB6170)0Cr18Ni9TiA2-50A2-702吊環(huán)(GB4385III 級(jí))5 螺栓(GB5782)A1403 墊圈(GB97.2)7.4 攪拌槳尺寸的設(shè)計(jì)7.4.1 槳式攪拌槳的結(jié)構(gòu)槳式攪拌槳的結(jié)構(gòu)槳式攪拌槳的結(jié)構(gòu)如圖所示。由文獻(xiàn)5表 3-1-17 確定不銹鋼框式攪拌槳的尺寸見(jiàn)圖 9 渦輪攪拌槳的結(jié)構(gòu)Fig.9Thestructureofframe

50、typestirringpaddle7.4.2 槳式攪拌槳的尺寸槳式攪拌槳的尺寸表 13 槳式攪拌槳的尺寸化工設(shè)計(jì)手冊(cè)(上)表 10-18Table.13Thestirringoarpaddlesize螺栓銷螺釘螺孔Dd6ajd 數(shù)量dd數(shù)量 d+23470050M124M1211663Hh1h2cemf.f重量丿1P/n53023735017051203515不大于0.0887.4.3 槳式攪拌槳零件明細(xì)表槳式攪拌槳零件明細(xì)表表 14 零件明細(xì)表表，零件明細(xì)表見(jiàn)表。26Table.14Partslist件號(hào)名稱數(shù)量材料件號(hào)名稱數(shù)量材料1槳葉21Cr18Ni95螺母81Cr18Ni9TiTi2

51、橫梁21Cr18Ni96穿軸螺栓21Cr18Ni9TiTi3筋板41Cr18Ni97螺母41Cr18Ni4TiTi4連接螺栓81Cr18Ni9Ti7.5 攪拌軸的結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)7.5.1 攪拌軸長(zhǎng)度的設(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 L、釜內(nèi)未浸入液體的長(zhǎng)度 L、浸入液體的長(zhǎng)度12L 三部分構(gòu)成。即：L=L+L+L3123其中 L=H-M(H:機(jī)架高；M:減速機(jī)輸出軸長(zhǎng)度)1L=750-79=671mm1L=H+HF-H（H:釜體封頭容積;H:封頭深度;H:液體的裝填高度）2TiTFi液體裝料高度 H 的確定：i釜體筒體的裝填高度H二工工1兀式中 V操作容積(m3)；V釜

52、體封頭容積(m3)；D 一筒體的內(nèi)徑(m)CF1.60.2545H=1.1903m1液體的總裝填高度 H=H+h+h=1.20.3+25+3OO=1515.3mmi112L=1545+2(25+300)-1515.3=679.72浸入液體攪拌軸的長(zhǎng)度 L 的確定：3攪拌槳的攪拌效果和攪拌效率與其在釜體的位置和液柱高度有關(guān)。攪拌槳浸入液22體內(nèi)的最佳深度為：S=D=H(見(jiàn)文獻(xiàn)4】215)3i3i當(dāng) D=H 時(shí)為最佳裝填高度；當(dāng) DD=1200mm，本設(shè)計(jì)使用兩個(gè)攪拌槳ii27攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為：S=2H/3=2x1515.3/3=1010.3mmi故浸入液體的長(zhǎng)度 L=320mm3攪拌

53、軸的長(zhǎng)度 L 為：L=671+679.7+1010.3=2360.9mm28圓整取 L=2365mm7.5.2 攪拌軸的結(jié)構(gòu)攪拌軸的結(jié)構(gòu)由于攪拌軸的長(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：L/=H-M+L（L4:攪拌軸深入釜內(nèi)的長(zhǎng)度，d=50mm 時(shí)取 350mm 文獻(xiàn)4表 3-5-23）L/=500-69+350=781mm 取 L/=785mm攪拌軸下部分的軸長(zhǎng)為 L/=L-L/=2365-785=1580mm8 傳動(dòng)裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)8.1 電動(dòng)機(jī)的選型由于反應(yīng)釜里的物料具有易燃性和一定的腐蝕性，故選用隔爆型三相異步電機(jī)（防爆標(biāo)志 dllAT）。根據(jù)

54、電機(jī)的功率 P=1.8KW、轉(zhuǎn)速 n=1500r/min，由機(jī)械設(shè)備通用手4冊(cè)表 32-16 選用的電機(jī)型號(hào)為：Y100L1-4。8.2 減速器的選型根據(jù)電機(jī)的功率 P=2.2KW、攪拌軸的轉(zhuǎn)速 n=1500r/min、傳動(dòng)比i為 1500/60=25,選用直聯(lián)擺線針輪減速機(jī)（HG5-745-78），標(biāo)記 ZLD2.04A25。由文獻(xiàn)表 9-2-41確定其安裝尺寸，直聯(lián)擺線針輪減速機(jī)的外形見(jiàn)圖、安裝尺寸如表。DM23J一D2圖 10 直連擺線針輪減速機(jī)a-a29Fig.10Directcycloidreducer30表 15 減速機(jī)的外形安裝尺寸Table.15Reducercontouran

55、dinstallationdimensionsD2D3D4DDMn一dD1P260230200432006-12224ECFhbBMb1e1516148.514430796158.3 機(jī)架的設(shè)計(jì)由于反應(yīng)釜傳來(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)節(jié)，且反應(yīng)釜使用不帶內(nèi)置軸承的機(jī)械密封，故選用 J 型無(wú)支點(diǎn)機(jī)架(HG2156695)。由攪拌軸的直徑 d=50mm 可知，機(jī)架的公稱直徑DN250。結(jié)構(gòu)如圖。8.4 底座的設(shè)計(jì)對(duì)于不銹鋼設(shè)備， 本設(shè)計(jì)采用圖底座的結(jié)構(gòu)，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)，結(jié)構(gòu)與尺寸如圖。31$3204245210*175S-M6q頤

56、10-Ml2圖 12 底座Fig.12Base8.5 反應(yīng)釜的軸封裝置設(shè)計(jì)8.5.1 反應(yīng)釜的軸封裝置的選型反應(yīng)釜的軸封裝置的選型反應(yīng)釜中應(yīng)用的軸封結(jié)構(gòu)主要有兩大類，填料箱密封和機(jī)械密封?？紤]到釜內(nèi)的物料具有易燃性和一定的腐蝕性，因此選用機(jī)械密封。根據(jù) P=0.60MPa、t=120C、Wn=85r/min、d=50mm。由文獻(xiàn)表 6-3-37 選用 2001 型單端面平衡型機(jī)械密封，其結(jié)構(gòu)如圖、主要尺寸如表所示。8.5.2 軸封裝置的結(jié)構(gòu)及尺寸軸封裝置的結(jié)構(gòu)及尺寸32表 16 釜用機(jī)械密封的主要尺寸(mm)Table.16Kettlemechanicalsealofmainsize(mm)軸

57、徑dDD1D2D3h1h2h3h4hHnQ螺柱502452101751804.528142001903158-18M169 焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)9.1 釜體上主要焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容:圖 15 筒體與下封頭的環(huán)向焊縫Fig.15Cylinderbodyandthelowerheadofthecircumferentialweld.0J圖 14 筒體的縱向焊縫Fig.14Cylinderlongitudinalseam33圖 16 固體物料進(jìn)口與封頭的焊縫Fig.16Solidmaterialinletandtheheadoftheweld圖 17 進(jìn)料管與封頭的焊縫34圖 19 溫度計(jì)接管與封頭的

58、焊縫圖 20 出料口接管與封頭的焊縫Fig.20Outletpipeheadweld9.2 夾套上的焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)夾套上的焊縫結(jié)構(gòu)及尺寸如圖。9圖Fig.2112Jhi筒體的縱Cylinderlongi向焊縫tudnjjseam35圖 22 筒體與封頭的橫向焊縫Fig.22Thecylinderbodyandtheheadofthetransverseweld圖 23 導(dǎo)熱油進(jìn)口接管與筒體的焊縫Fig.23Heat-conductingoilinletconnectingpipeandtubeweld(30)36圖 254 釜體與夾套的焊縫Fig.25Thekettlebodyandtheja

59、cketweld10 固體物料進(jìn)口的開(kāi)孔及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算10.1 封頭開(kāi)固體物料進(jìn)口后被削弱的金屬面積 A 的計(jì)算由于人孔的開(kāi)孔直徑較大，因此需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算，本設(shè)計(jì)采用等面積補(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:A二dS+2SS(1-fr)ooet式中：d二d+2C=273-16+2X1.25=254.5(mm)cpD_0.48x1.1x1200o2b_!-0.5p2x137-0.5x0.48x1.1=2.315(mm)cQet(27)10.2=1rQ”A二dS+2SS(1-fr)=254.5X2.315589.2(mm2)ooet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10.2.1封頭起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積封頭起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積 0 0 的計(jì)算的計(jì)算=(B-d)S-S)-2S(S-S)(-f)eoeteorB 二 2d二 2x257.5二 541(mm)(2