反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)

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1、 化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì) 姓 名: 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 目 錄 反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容………………………………………………………………3第一章 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì) 1.1 釜體DN 、PN的確定…………………………………………………………4 1.2 釜體筒體壁厚的設(shè)計(jì)…… ………… …………………………………………4 1.3 釜體封頭的設(shè)計(jì) ………………… …………………………………………4 1.4筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì)………………………………………………………………5 1.5外壓筒體壁厚的

2、設(shè)計(jì)……………………………………………………………6 1.6外壓封頭壁厚的設(shè)計(jì)……………………………………………………………7 第二章 反應(yīng)釜夾套的設(shè)計(jì) 2.1夾套DN的確定、PN的確定……………………………………………………8 2.2夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì)……………………………………………………………8 2.3夾套封頭的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………8 第三章 反應(yīng)釜釜體及夾套的壓力試驗(yàn) 3.1釜體的水壓試驗(yàn)……………………………………………… ………………10 第四章 反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計(jì) 4.1釜體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………… ……

3、…………………11 4.2工藝接管的設(shè)計(jì)…………………………………… …………………………12 4.3管法蘭尺寸的設(shè)計(jì)………………………………… …………………………13 4.4墊片尺寸及材質(zhì)………………………… ……………………………………14 4.5固體物料進(jìn)口的設(shè)計(jì)………………………… ………………………………14 4.6 視鏡的選型……………………………………………………………………15 4.7 支座的選型及設(shè)計(jì)……………………………………………………………16 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………………………………………………………18

4、 5.2 攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算……………………………………………………18 5.3聯(lián)軸器的型式及尺寸的設(shè)計(jì)…………………………………………………18 5.4攪拌槳尺寸的設(shè)計(jì)……………………………………………………………19 5.5攪拌軸的結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)…………………………………………………19 第六章 傳動(dòng)裝置的選型與設(shè)計(jì) 6.1電動(dòng)機(jī)的選型…………………………………………………………………22 6.2減速機(jī)的選型…………………………………………………………………22 6.3機(jī)架的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………23 6.4底座的設(shè)計(jì)…………………

5、…………………………………………………23 6.5反應(yīng)釜的軸封裝置設(shè)計(jì)………………………………………………………23 第七章 焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7.1釜體上的主要焊縫結(jié)構(gòu)………………………………………………………25 7.2夾套上的焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………26 第八章 固體物料進(jìn)口的開(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…………………………………27 8.2有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算………………………………27 8.3判斷是否需要補(bǔ)強(qiáng)的依據(jù)………………………………………………… …28 第九章 反應(yīng)釜的裝配圖及部件圖

6、 反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容 一、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)釜體積為1.2、操作體積為0.96；攪拌裝置配制的電機(jī)功率為1.2、攪拌軸的轉(zhuǎn)速為150、攪拌槳的形式為槳式；加熱的方式為高溫蒸汽加熱；裝置上設(shè)有8個(gè)工藝接管、1個(gè)視鏡、1個(gè)固體物料進(jìn)口、1個(gè)人孔、1個(gè)蒸汽入口、1個(gè)冷凝水出口、1個(gè)溫度計(jì)插口、1個(gè)排空接管、1個(gè)物料出口。反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有： （1）釜體的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； （2）夾套的的強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； （3）設(shè)計(jì)釜體的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)、選擇接管、管法蘭； （4）人孔的選型及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)

7、算； （5）支座選型及驗(yàn)算； （6）視鏡的選型； （7）焊縫的結(jié)構(gòu)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)架結(jié)構(gòu)及尺寸； （12）設(shè)計(jì)底蓋結(jié)構(gòu)及尺寸； （13）選擇軸封形式； （14）繪總裝配圖。 第一章 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì) 1.1 釜體 、的確定 1.1.1 釜體的確定 將釜體視為筒體1000 mm 1.1.2釜體PN的確定 因操作壓力＝0.2，故：＝0.2 1.2 釜體筒體壁厚的設(shè)計(jì) 1.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)壓力： ＝（1.

8、05～1.1），?。?.1=1.10.5=0.55MPa； 液體靜壓： ≈； 〉5％ ； 計(jì)算壓力： = 0.2132； 設(shè)計(jì)溫度： 120℃ ； 焊縫系數(shù)： ＝1.0（雙面對(duì)接焊，100%無(wú)損探傷）； 許用應(yīng)力：根據(jù)材料Q235-B、設(shè)計(jì)溫度120℃，由文獻(xiàn)知＝113； 鋼板負(fù)偏差：＝0.25（GB6654-96） 腐蝕裕量：＝1.0（雙面腐蝕）。 1.2.2 筒體壁厚的設(shè)計(jì) 由公式 得： 根據(jù)規(guī)定，則 則mm 此厚度需檢驗(yàn)，待定 1.3 釜體封頭的設(shè)計(jì) 1.3.1 封頭的選型 釜體的封頭選標(biāo)準(zhǔn)橢球型

9、，代號(hào)EHA、標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746—2002。 1.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 ＝0.2132； ＝1.0（整板沖壓）； ＝0.25（GB6654-96）； ＝1.0。 1.3.3 封頭的壁厚的設(shè)計(jì) 由公式 得： 根據(jù)規(guī)定，取封頭壁厚與筒體壁厚一致 此厚度需檢驗(yàn)，待定 1.3.4封頭的直邊尺寸、體積及重量的確定 根據(jù)，由文獻(xiàn)[1]196頁(yè)表8- 27知： 直邊高度： 25 體積： 0.151 深度： 內(nèi)表面積A： 1.163 質(zhì) 量m: 54 kg 1.4 筒體長(zhǎng)度的設(shè)計(jì) 1.4.1筒體長(zhǎng)度H

10、的設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)條件已知 H=1000 mm 1.4.2釜體長(zhǎng)徑比的復(fù)核 在1.0~1.3之間，滿(mǎn)足要求。 1.5 外壓筒體壁厚的設(shè)計(jì) 1.5.1設(shè)計(jì)外壓的確定 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=0.2。 1.5.2試差法設(shè)計(jì)筒體的壁厚 設(shè)筒體的壁厚＝6，則：==6-1.25 = 4.75， =1012， 由得：=1.171012= 17282.6 筒體的計(jì)算長(zhǎng)度 ′=+ =1000+250/3+25 = 1108（） ∵ ′=1108＜＝17182.6 ，∴該筒體為短圓筒。

11、 圓筒的臨界壓力為： == 0.75（） 由、=3得：0.75/3 =0.25（） 因?yàn)椋?. 2 < = 0.25， 所以假設(shè)＝6滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求。 故筒體的壁厚＝6。 1.5.3 圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚 設(shè)筒體的壁厚＝6，則：==6-1.25 = 4.75， =1012，。 筒體的計(jì)算長(zhǎng)度： ′ = + =1000+250/3+25 = 1108（） 1108/1012=1.10 在文獻(xiàn)[2]中圖5- 5的坐標(biāo)上找到0.7975的值，由該點(diǎn)做水平線(xiàn)與對(duì)應(yīng)的線(xiàn)相交，沿此點(diǎn)再做豎直線(xiàn)與橫坐標(biāo)相交，交點(diǎn)的對(duì)應(yīng)值為：≈0.00014。 由文獻(xiàn)[2]中選取圖5-12，在水平坐

12、標(biāo)中找到=1.410-4點(diǎn)，由該點(diǎn)做豎直線(xiàn)與對(duì)應(yīng)的材料溫度線(xiàn)相交，沿此點(diǎn)再做水平線(xiàn)與右方的縱坐標(biāo)相交，得到系數(shù)的值為：≈52、=2.1105。 根據(jù)=得： =（）． 因?yàn)椋?.2 < ＝0.244，所以假設(shè)＝6合理，取筒體的壁厚＝6。 根據(jù)以上計(jì)算驗(yàn)證最后筒體壁厚：＝6 1.6 外壓封頭壁厚的設(shè)計(jì) 1.6.1 設(shè)計(jì)外壓的確定 封頭的設(shè)計(jì)外壓與筒體相同，即設(shè)計(jì)外壓=0.2。 1.6.2 封頭壁厚的計(jì)算 設(shè)封頭的壁厚=6，則: =–= 5-1.25 = 4.75（），對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭=0.9，＝0.91000=900（）， =900/4.75 =189.5

13、 計(jì)算系數(shù)：= = 6.610-4 由文獻(xiàn)[1]中圖15- 7中選取，在水平坐標(biāo)中找到=6.610-4點(diǎn)，由該點(diǎn)做豎直線(xiàn)與對(duì)應(yīng)的材料溫度線(xiàn)相交，沿此點(diǎn)再做水平線(xiàn)與右方的縱坐標(biāo)相交，得到系數(shù)的值為值為：≈100、=2.1105 根據(jù)=得： ==0.53（）． 因?yàn)椋?.2 < ＝0.53，所以假設(shè)＝6偏大，考慮到與筒體的焊接，取封頭的壁厚與筒體一致，故?。?。 由在文獻(xiàn)[1]318中表16-5 釜體封頭的結(jié)構(gòu)如圖1-1，封頭質(zhì)量：63.5（） 1000 275 第二章 反應(yīng)釜夾套的設(shè)計(jì) 2.1 夾套的、的確定 2.1.1夾套的確定

14、 設(shè)計(jì)要求已給出 mm 2.1.2 夾套的確定 由設(shè)備設(shè)計(jì)條件單知，夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力為常壓，?。?.2 2.2 夾套筒體的設(shè)計(jì) 2.2.1 夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì) Mpa 則 Mpa S= 筒體壁厚：4 mm 2.2.2 夾套筒體長(zhǎng)度的初步設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)圖可以得出=1000-150+250+25+300/2=1275 mm 圓整后 =1280 mm 2.3 夾套封頭的設(shè)計(jì) 2.3.1 封頭的選型 夾套的下封頭選標(biāo)準(zhǔn)橢球型，內(nèi)徑與筒體相同（＝1300）。代號(hào)EHA，標(biāo)準(zhǔn)JB/T474

15、6—2002。夾套的上封頭選帶折邊錐形封頭，且半錐角。 2.3.2 橢球形封頭壁厚的設(shè)計(jì) 因?yàn)闉槌海?.2，所以需要根據(jù)剛度條件設(shè)計(jì)封頭的最小壁厚。 ∵ ＝1300＜3800，取min＝2/1000且不小于3 另加， ∴min＝3+1=4（） 2.3.3橢球形封頭結(jié)構(gòu)尺寸的確定 由文獻(xiàn)[1]318頁(yè)表16－5。見(jiàn)表2-1 表2-1 封頭尺寸 直邊高度 深度 容積 質(zhì) 量 25 250 0.425 118.4 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：下料口的＝57，封頭下部結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)尺寸＝100。 2.

16、3.4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，因此取封頭的壁厚與夾套筒體的壁厚一致，即＝4。結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2-2。 圖 2-1 下封頭的結(jié)構(gòu) 圖 2-2 上封頭的結(jié)構(gòu) 第三章 反應(yīng)釜釜體及夾套的壓力試驗(yàn) 3.1釜體的水壓試驗(yàn) 3.1.1水壓試驗(yàn)壓力的確定 　 水壓試驗(yàn)的壓力：且不小于(+0.1) ，查.0 　 ，（+0.1）= 0.65 ， 取=0.688 3.1.2水壓試驗(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，首先用水將釜體

17、內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力緩慢升至0.688，保壓不低于30，然后將壓力緩慢降至0.55，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。水壓試驗(yàn)合格后再做氣壓試驗(yàn)。 第四章 反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計(jì) 4.1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)。 4.1.1法蘭的設(shè)計(jì) (1)根據(jù)＝1000mm、＝0.2，確定法蘭的類(lèi)型為甲型平焊法蘭。 標(biāo)記

18、：法蘭FF1000-0.2 JB/T4701 材料：0Cr18Ni10Ti （2）法蘭的結(jié)構(gòu)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 法蘭結(jié)構(gòu)尺寸 公稱(chēng)直徑DN/ 法蘭/ 螺栓 規(guī)格 數(shù)量 1200 1130 1090 1055 1045 1042 40 23 M20 32 4.1.2密封面形式的選型 根據(jù)＝0.2＜1.6、介質(zhì)溫度120℃和介質(zhì)的性質(zhì)，知密封面形式為光滑面。 4.1.3墊片的設(shè)計(jì) 墊片選用耐油橡膠石棉墊片，材料為耐油橡膠石棉板（GB/T53

19、9），結(jié)構(gòu)及尺寸見(jiàn)圖4—2 和。尺寸見(jiàn)表4-2 圖4-2 墊片的結(jié)構(gòu) 表4-2 墊片的尺寸 4.1.4螺栓、螺母和墊圈的尺寸規(guī)格 本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓（B級(jí)、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（B級(jí)、GB/T41-2000） 平墊圈（100HV、GB/T95-2002） 螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算： 螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長(zhǎng)度確定。 其中=60、=2、=30、=34、螺栓伸出長(zhǎng)度取=0.327.7 螺栓的長(zhǎng)度為：

20、 =169（） ?。?70 螺栓標(biāo)記： GB/T5780-2000 螺母標(biāo)記： GB/T41-2000 墊圈標(biāo)記： GB/T95-2002 24-100HV 4.1.5法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料 根據(jù)甲型平焊法蘭、工作溫度=130℃的條件，由文獻(xiàn)[3]附錄8法蘭、墊片、螺栓、螺母材料匹配表進(jìn)行選材，結(jié)果如表4—2所示。 表4—3 法蘭、墊片、螺栓、螺母的材料 法 蘭 墊 片 螺 栓 螺 母 墊 圈 0Cr18Ni10Ti 耐

21、油橡膠石棉 GB/T5780 GB/T41 100HV 4.2工藝接管的設(shè)計(jì) 由GB_T_17395-1998查無(wú)縫鋼管 （1） 蒸汽進(jìn)口、冷凝水出口接管 采用573.5無(wú)縫鋼管，罐內(nèi)的接管與夾套內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL50-0.2 RF 20。 （2）溫度計(jì)接口 采用323.5無(wú)縫鋼管，伸入釜體內(nèi)一定長(zhǎng)度。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL25-0.2 RF 0Cr18Ni10Ti。 （3）放料口 采用573.5無(wú)縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 P

22、L50-0.2 RF 0Cr18Ni10Ti （4）視鏡 采用無(wú)縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL80-4 RF 0Cr18Ni10Ti。 4.3管法蘭尺寸的設(shè)計(jì) 工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的結(jié)構(gòu)如圖。根據(jù)PN=0.2Mpa、和接管的，由板式平焊管法蘭標(biāo)準(zhǔn)（HG20592）確定法蘭的尺寸。管法蘭的尺寸見(jiàn)表4-3。 圖4—3 板式平焊管法蘭 表4-4 板式平焊管法蘭的尺寸（HG20592） 接管名稱(chēng) 公稱(chēng)直徑 接管外徑 連 接 尺 寸 法蘭厚度 密封面 法蘭內(nèi)徑 坡口寬度

23、 厚度 高溫蒸汽入口，冷凝水出口 50 57 140 110 14 4 12 16 78 2 59 5 固體物料進(jìn)口 200 219 320 280 18 8 16 22 254 2 226 8 溫度計(jì)接口 25 32 100 75 11 4 10 14 58 2 33 4 4.4墊片尺寸及材質(zhì) 工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的墊片尺寸、材質(zhì)文獻(xiàn)【3】1251頁(yè)表12-261查如表6-5所示。 4.4.1 墊片的結(jié)構(gòu) 圖4-4 管道法蘭用軟墊片 4.4.2 密封面形式及墊片尺寸

24、 表4-5 密封面形式及墊片尺寸 接管名稱(chēng) 公稱(chēng)直徑 接管外徑 連 接 尺 寸 法蘭厚度 密封面 法蘭內(nèi)徑 坡口寬度 厚度 高溫蒸汽進(jìn)口、冷凝水出口 40 45 130 100 14 4 12 16 88 2 50 5 人孔（物料進(jìn)口） 200 219 320 280 18 8 16 22 254 2 226 8 溫度計(jì)接口 20 25 90 65 11 4 10 14 144 2 36 4 視鏡1、2 50 130 130 100 12 6

25、10 14 88 2 97 6 排空管 20 25 90 65 11 4 10 14 124 2 26 6 4.5固體物料進(jìn)口及人孔的設(shè)計(jì) 由于釜體的內(nèi)徑，因此在釜體的封頭上人孔和固體物料進(jìn)口公用，本設(shè)計(jì)選用板式平焊法蘭物料孔。由文獻(xiàn)【3】1208頁(yè)表12-149和1212表12-151查文獻(xiàn)【4】附錄九 得其結(jié)構(gòu)如圖4-5、尺寸見(jiàn)表4-6、材料見(jiàn)表4-7。 圖4-6 帶蓋平焊法蘭進(jìn)料口結(jié)構(gòu) 1-接管；2-螺母；3-螺栓；4-法蘭；5-墊片；6-法蘭蓋；7-手柄； 表4-6帶蓋平焊法蘭進(jìn)料口的尺寸 公

26、稱(chēng)壓力 （） 密封面形式 公稱(chēng)直徑 螺栓 規(guī)格 數(shù)量 0.6 突面 400 4268 540 495 20 16 210 84 28 24 28 表4-7 物料進(jìn)口0.6200的明細(xì)表 件號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 材料 1 接管 1 0Cr18Ni10Ti 2 螺母 8 25 3 螺栓 8 35 4 法蘭 1 1Cr18Ni9Ti 5 墊片 1 耐油石棉橡膠板 6 法蘭蓋 1 1Cr18Ni9Ti 7 手柄 2 Q235-B 4. 6視鏡的選型

27、由于釜內(nèi)介質(zhì)壓力較低（＝0.2）且考慮，本設(shè)計(jì)選用兩個(gè)=80的帶頸視鏡。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4-6。 由文獻(xiàn)【5】 4-159頁(yè)表4-5-7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Ⅱ0.2，80 標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)：HG502-1986-8。 圖4-6 視鏡的結(jié)構(gòu)型式 表4-7 視鏡的尺寸 視鏡玻璃 雙頭螺柱 數(shù)量 直徑 80 160 130 36 24 86 133 140 8 M12 表4-8 視鏡的材料 件號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 材料 件號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 材料 1

28、視鏡玻璃 1 硼硅玻璃(SJ-6) 4 壓緊環(huán) 1 Q235-B 2 襯 墊 2 石棉橡膠板 5 雙頭螺柱 8 Q235-B 3 接 緣 1 1Cr18Ni9Ti 6 螺母 16 Q235-B 4.7支座的選型及設(shè)計(jì) 4.7.1支座的選型及尺寸的初步設(shè)計(jì)： 由于設(shè)備外部設(shè)置有80的保溫層，文獻(xiàn) 342頁(yè)表16-23所以選耳式B型支座，支座數(shù)量為4個(gè) 反應(yīng)釜總質(zhì)量的估算：+ 式中：—釜體的質(zhì)量（）；—夾套的質(zhì)量（）；—攪拌裝置的質(zhì)量（）—附件的質(zhì)量（）； 物料總質(zhì)量的估算： 式中：—釜體介質(zhì)的質(zhì)量（）；—夾套

29、內(nèi)導(dǎo)熱油的質(zhì)量（） 反應(yīng)釜的總質(zhì)量估算為1800，物料的質(zhì)量為1200（以水裝滿(mǎn)釜體計(jì)算），夾套的質(zhì)量 和水1500 裝置的總質(zhì)量：=4500（） 每個(gè)支座承受的重量約為：45009.81/2＝22（） 根據(jù)由文獻(xiàn)[1]表16-23初選B型耳式支座，支座號(hào)為3。 標(biāo)記： JB/T4725-92 耳座B3 材料：Q235-AF 系列參數(shù)尺寸如表6—16。 表6—16 B型耳式支座的尺寸 底板 筋板 墊板 地腳螺栓 支座 重量 規(guī)格 200 160 105 10

30、 50 205 125 8 250 200 8 30 30 24 8.3 4.7.2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： 式中D==1332.2，＝9.81， ，=4500，，=4，=0， 將已知值代入得 因?yàn)椋糩Q]=30KN，所以選用的耳式支座滿(mǎn)足要求。 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 5.1．1攪拌軸直徑的設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)條件已知攪拌軸直徑：d=50 mm （2）攪拌軸剛度的校核 由

31、得： =0.17（） 因?yàn)樽畲髥挝慌まD(zhuǎn)角max＝0.17＜[] ＝1 所以圓軸的剛度足夠。 5.2攪拌抽臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算 由于反應(yīng)釜的攪拌軸轉(zhuǎn)速=85＜200，故不作臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算。 5.3聯(lián)軸器的型式及尺寸的設(shè)計(jì) 由于選用擺線(xiàn)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：40 HG 21570—95，結(jié)構(gòu)如圖5-1。由文獻(xiàn)【6】656頁(yè)表4-2-7分別確定聯(lián)軸節(jié)的尺寸和零件及材料，尺寸如表5-1，零件及材料如表5-2。由于聯(lián)軸節(jié)軸孔直徑 =40，因此攪拌軸的直徑調(diào)整至50。 5-1 立式夾殼聯(lián)軸節(jié) 1-夾殼；

32、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 軸孔直徑 50 螺栓 數(shù)量 規(guī)格 118 48 35 76 162 20 71 5 6 M12 δ 80 4 55 85 16 12 0.6 0.4 表5-2 夾殼聯(lián)軸節(jié)的零件及材料 件號(hào) 名 稱(chēng) 材 料 件 號(hào) 名 稱(chēng) 材 料 1 左、右?jiàn)A殼 ZG-1Cr18Ni9Ti(GB2100) 4 螺 母 0Cr18Ni9Ti(GB/T 6170

33、) 2 吊 環(huán) 0Cr18Ni9Ti(GB4385Ш) 5 螺 栓 A2-70(GB/T 5782) 3 墊 圈 A-140(GB/T97.2) 5.4攪拌槳尺寸的設(shè)計(jì) 圖5-2 平直型槳式攪拌槳結(jié)構(gòu) 攪拌槳主要參數(shù) D B 1400 110 4-M20 M16 180 14 140 h h b t 許用扭矩M 參考質(zhì)量G 170 50 28 116.4 3802 52 5.5攪拌軸的結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì) 5.5.1攪拌軸長(zhǎng)度的設(shè)計(jì) 攪拌軸的長(zhǎng)度近似由

34、釜外長(zhǎng)度、釜內(nèi)未浸入液體的長(zhǎng)度、浸入液體的長(zhǎng)度 三部分構(gòu)成。即：=++ 其中=（—機(jī)架高；—減速機(jī)輸出軸長(zhǎng)度） =500-79=421（） =+（—釜體筒體的長(zhǎng)度；—封頭深度；液體的裝填高度） 液體裝填高度的確定： 釜體筒體的裝填高度 式中—操作容積（）；—釜體封頭容積（）；—筒體的內(nèi)徑（） =0.716 液體的總裝填高度==716+25+250=991（） =1000+（25+250）-991=284（） 浸入液體攪拌軸的長(zhǎng)度的確定： 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)。攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為：（見(jiàn)文獻(xiàn)[4]215） 當(dāng)

35、時(shí)為最佳裝填高度；當(dāng)＜時(shí)，需要設(shè)置兩層攪拌槳。 由于=991＜=1000，本設(shè)計(jì)選用一個(gè)攪拌槳。 攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為：S=（） 故浸入液體的長(zhǎng)度：=661（） 攪拌軸攪拌軸的長(zhǎng)度為：=421+284+661=1366（） 取=1370（） 5.5.2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：=+ 式中—攪拌軸深入釜內(nèi)的長(zhǎng)度，時(shí)取350 =500-79+350=771（） 取 =770 攪拌軸下部分的軸長(zhǎng)為：==1370-770=600（） 第六章

36、 傳動(dòng)裝置的選型和尺寸計(jì)算 6.1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Ⅱ）。根據(jù)電機(jī)的功率＝2.2、攪拌軸轉(zhuǎn)速＝85，由文獻(xiàn) 16-52頁(yè)表16-1-28選用的電機(jī)型號(hào)為：Y90kw電動(dòng)機(jī)。 6.2減速器的選型 6.2.1 減速器的選型 根據(jù)電機(jī)的功率＝2.2、攪拌軸的轉(zhuǎn)速＝85、傳動(dòng)比為1500/ 85＝17.65選用直聯(lián)擺線(xiàn)針輪減速機(jī)（JB/T2982-1994），標(biāo)記ZWD4—4A—17。由文獻(xiàn)【6】1218頁(yè)表9-2-35確定其安裝尺寸，直聯(lián)擺線(xiàn)針輪減速機(jī)的外形見(jiàn)圖6-1、安裝尺寸如表6-1。 6.2.2 減速機(jī)的外

37、形安裝尺寸 圖6-1 直連擺線(xiàn)針輪減速機(jī) 表6—1 減速機(jī)的外形安裝尺寸 L1 D D2 1 324 63 4 15 79 6-12 45 260 40 D3 D4 D1 1 1 230 200 48.5 14 22 24 6 161 6.3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)軸節(jié)，且反應(yīng)釜使用不帶內(nèi)置軸承的機(jī)械密封，故選用WJ型單支點(diǎn)機(jī)架（HG21566—95）。由攪拌軸的直徑＝50mm可知，機(jī)架的公稱(chēng)直徑250。結(jié)構(gòu)如圖6—2所示

38、。 圖6—2 WJ型無(wú)支點(diǎn)機(jī)架 6.4底座的設(shè)計(jì) 對(duì)于不銹鋼設(shè)備，本設(shè)計(jì)如下底座的結(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6-3所示。 圖6-3 底座的結(jié)構(gòu) 6.5反應(yīng)釜的軸封裝置設(shè)計(jì) 6.5.1 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(lèi)，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)＝0.5、＝55℃、 、。由文獻(xiàn)【6】855頁(yè)表6-3-37選用d型（雙端面小彈簧UB型）釜用機(jī)械密封，其結(jié)構(gòu)如圖6-4、主要尺寸如表6—2所示。 6.5.2 軸封裝

39、置的結(jié)構(gòu)及尺寸 圖6-4 釜用206型機(jī)械密封結(jié)構(gòu) 表6—2 釜用機(jī)械密封的主要尺寸（） 軸徑 螺柱 50 245 210 175 180 4.5 28 14 200 190 315 8-18 M16 第七章 焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7.1、釜體上的主要焊縫結(jié)構(gòu) 釜體上的主要焊縫結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 （a）筒體的縱向焊縫 （b）筒體與下封頭的環(huán)向焊縫 （c）固體物料進(jìn)口接管與封頭

40、的焊縫 （d）進(jìn)料管與封頭的焊縫 （e）冷卻器接管與封頭的焊縫 （f）溫度計(jì)接管與封頭的焊縫 （h）出料口接管與封頭的焊縫 7.2、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10-58。 （a）筒體的縱向焊縫 （b）筒體與封頭的橫向焊縫 （c）導(dǎo)熱油進(jìn)口接管與筒體的焊縫 （e）導(dǎo)熱油出口接管與筒體的焊縫 （f）釜體與夾套的焊縫 第八章 固體物料進(jìn)口的開(kāi)孔及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算

41、 8. 1封頭開(kāi)人孔后被削弱的金屬面積的計(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為： 式中：=273+16+21.25=254.5（） ==0.73（） =1 =254.50.73=185.8（） 8. 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 8.2.1封頭起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算 式中： 取兩者中較大值， 509 =6-1.25=4.75） = 8 - 1.25=6.75（） =1 =

42、619.71（） 8.2.2接管起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算 其中：=45.12 取其中的較小值45.12 = =0.0825（） =0 =601.8（） 8.2.3焊縫起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算 ＝18（） 8 .3判斷是否需要補(bǔ)強(qiáng)的依據(jù) = 619.71 + 601.68+ 18 =1239.4（） =185.8 因?yàn)椋?，所以不需要補(bǔ)強(qiáng)。 第九章 反應(yīng)釜的裝配圖 容器壁厚（mm） 筒體 6 下封頭 6 上封頭 6 夾套 4 設(shè)備參數(shù)一覽表 31