整理3M反應(yīng)釜的設(shè)計及其制造工藝

1、、八前言1、課題的背景及意義反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品，用來完成硫化、硝 化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器，材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、 鎳基（哈氏、蒙乃爾、因康鎳）合金及其它復(fù)合材料。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 和各種科研實驗項目的研究，用來完成水解、中和、結(jié)晶、蒸餾、蒸發(fā)、儲存、氫化、烴 化、聚合、縮合、加熱混配、恒溫反應(yīng)等工藝過程的容器。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， 屬于非標(biāo)的容器設(shè)備。攪拌機(jī)的操作性能直接關(guān)系到產(chǎn)品的

2、質(zhì)量、能耗和生產(chǎn)成本，工程界和學(xué)術(shù)界對攪拌 混合都非常重視，進(jìn)行了大量的研究工作，取得了不少的研究成果。攪拌器是化學(xué)工程和生物工程中最常見也是最重要的單元設(shè)備之一。目前，攪拌器的 選型和內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計在很大程度上依賴試驗和經(jīng)驗，對放大規(guī)模還缺乏深入的認(rèn)識，對于 能耗和生產(chǎn)成本只能在一定規(guī)模的生產(chǎn)裝置上對比后才能得出結(jié)論，由于對產(chǎn)品的回收率 和質(zhì)量要求越來越高， 對攪拌器的研究日趨深入， 已從早期對攪拌功率和混合時間的研究， 20 世紀(jì) 80 年代對反應(yīng)釜內(nèi)的流體速度場分布的研究，進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代以來的攪拌釜 內(nèi)三維流場的數(shù)值模擬研究。流場數(shù)值模擬必須在深入進(jìn)行流體力學(xué)研究的基礎(chǔ)上，綜

3、合 考慮流體流動的三維性、隨機(jī)性、非線性和邊界條件不確定性。通過數(shù)值模擬不但可以解 決反應(yīng)器的放大機(jī)理，而且可以優(yōu)化設(shè)計開發(fā)新型高效攪拌器，使機(jī)械攪拌器的設(shè)計理論 更加完善。對于不同的介質(zhì)，不同的化學(xué)反應(yīng)過程，要求攪拌裝置的結(jié)構(gòu)和攪拌速度不同，根據(jù) 不同的場合一般分為以下幾種情況： 1、液 -液互溶系統(tǒng)的場合，一般采用低速攪拌就能足 夠完成，這種場合常用漿葉式攪拌裝置。 2、液 -液互不相溶的場合，這種場合則需要強(qiáng)烈 的上下翻滾，常用漿葉攪拌器，在釜體內(nèi)加有一定形狀的擋板，或采用推進(jìn)式攪拌器。3、反應(yīng)介質(zhì)里有少量的固體且不易沉降時可采用比較緩和的攪拌，反之當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)或反應(yīng)過 程的生成物中固體較

4、多，且容易沉降時必須采用強(qiáng)烈的上下的翻動的攪拌，這些攪拌均屬 于固-液相的攪拌系統(tǒng)。2、課題的來源、研究目的課題來源于本人頂崗實習(xí)單位 張家港化工機(jī)械股份有限公司的實際課題。研究目的：設(shè)計一臺常溫常壓下使用的攪拌類的無夾套反應(yīng)釜；通過這個簡單的反應(yīng) 釜的設(shè)計，熟悉反應(yīng)釜的基本設(shè)計思路和方法，能了解并掌握該設(shè)備的傳動結(jié)構(gòu)的設(shè)計及 其相關(guān)工藝。通過本次設(shè)計使自己對反應(yīng)釜的相關(guān)設(shè)計工藝有全面的了解，并掌學(xué)會了這 壓容器設(shè)計的總體流程及相關(guān)準(zhǔn)則的參考。在本人設(shè)計的課題中攪拌器中所攪拌的介質(zhì)是二甲苯，在該設(shè)備要求中反應(yīng)攪拌機(jī)的 目的是由電機(jī)作為驅(qū)動裝置，經(jīng)減速器聯(lián)軸器帶到槳葉旋轉(zhuǎn)使物料攪拌均勻3、課題的

5、研究內(nèi)容、方法研究內(nèi)容：1、反應(yīng)釜的設(shè)計方案的分析和擬定2、反應(yīng)釜釜體的分析和設(shè)計3、攪拌裝置的選用4、傳動裝置的設(shè)計第一章反應(yīng)釜的設(shè)計方案的分析和擬定第1.1節(jié)反應(yīng)釜的相關(guān)設(shè)計要求設(shè)計技術(shù)特性表密度(Kg/M3)900-1050粘度()100介質(zhì)名稱二甲苯設(shè)計壓力(MPa)0.125MPa工作壓力(MPa)常壓(0.1MPa)工作溫度C)常溫(25C)攪拌目的攪拌均勻設(shè)計容積(m3)3. 0攪拌器型式螺旋推進(jìn)式電機(jī)功率(KW)電機(jī)防護(hù)等級IP54電機(jī)防爆等級d n B T4攪拌轉(zhuǎn)速(r/mi n)281葉端線速度(m/s)6.6物料流動方向向下第 1.2 節(jié) 設(shè)計方案的分析和擬定根據(jù)任務(wù)書中

6、的要求，一個無夾套反應(yīng)釜主要有攪拌容器、攪拌裝置、傳動裝置、軸 封裝置、支座、人孔、工藝接管等一些附件構(gòu)成。而攪拌容器即為罐體。攪拌裝置分為攪 拌器和攪拌軸，根據(jù)任務(wù)說明書的要求本次設(shè)計攪拌器為推進(jìn)式攪拌器；考慮到機(jī)械軸封 的實用性和應(yīng)用的廣泛性，所以軸封采用機(jī)械軸封。在閱讀了設(shè)計任務(wù)書后 ,按以下內(nèi)容進(jìn)行無夾套反應(yīng)釜的機(jī)械設(shè)計。（1）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)工藝的要求，并考慮到制造安裝和維護(hù)檢修的方便來確定各部 分結(jié)構(gòu)形式。（2）傳動系統(tǒng)設(shè)計，包括選擇電機(jī)、確定傳動類型、選擇聯(lián)軸器等。（3）攪拌器的設(shè)計。 根據(jù)工藝參數(shù)確定各部幾何尺寸； 考慮壓力、溫度、腐蝕因素，選擇釜體材料； 對罐體進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)

7、定性計算、校核；（4）決定并選擇軸封類型及有關(guān)零部件。（ 5）繪圖，包括總圖、部件圖。1-封頭2-筒體3-支座4-平蓋封頭5-攪拌機(jī)構(gòu)第二章反應(yīng)釜釜體的設(shè)計反應(yīng)釜是由罐體和攪拌裝置兩大部分構(gòu)成，罐體是反應(yīng)的核心，為物料完成攪拌過程 提供一個空間。釜體的設(shè)計包括罐體材料的選取，罐體的幾何尺寸(包括內(nèi)直徑Di、高度H、容積V及壁厚S )的計算，強(qiáng)度校核等。第2.1節(jié)罐體的結(jié)構(gòu)設(shè)計罐體采用立式的圓筒形容器，由筒體和封頭構(gòu) 成。通過支座安裝在基礎(chǔ)平臺上。封頭一般采用 橢圓形封頭。而為了拆卸清洗方便，上部采用平 蓋法蘭與筒體連接，下部采用橢圓封頭與筒體連 接。反應(yīng)釜釜體主材預(yù)選用 GB24511-200

8、9的牌號 06Gr19Ni10 美標(biāo) ASME (2007) SA240 型號 304 對于直立的反應(yīng)釜來說，釜體的設(shè)備容積通 常是指圓柱形筒體及下封頭所包含的容積。罐體 為一個提供化學(xué)反應(yīng)空間的容器，由于化學(xué)反應(yīng) 一般都要吸收或放出熱量，因此會在容器的內(nèi)部 或外部設(shè)置加熱或冷卻結(jié)構(gòu)的裝置。但是因為本 次設(shè)計的反應(yīng)釜的主要作用是將二甲苯攪拌均 勻，屬于物理反應(yīng)，因此本次設(shè)計沒有設(shè)置冷卻 或加熱裝置。圖2-1反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)圖第2.2節(jié)罐體幾何尺寸計算一、筒體尺寸的確定1、筒體內(nèi)徑(Di)的計算由于罐體全容積V與操作時物料熔劑 V。的關(guān)系為：V=n *V(2-1)v=L308=3.75 3.8lM根據(jù)

9、實際經(jīng)驗，幾種攪拌反應(yīng)器罐體的長徑比如表2-1所示種類設(shè)備內(nèi)物料類型H/Di一般攪拌器液-固或液-液相容物料1 1.3氣-液相容物料12發(fā)酵罐類1.7 2.5表2-1幾種攪拌反應(yīng)器罐體的H/Di值筒體內(nèi)徑Di的估算:(2-2)式3-1中i為長徑比即:(2-3)查得： 負(fù)偏差 C2=0.8mm腐蝕裕量C2=0mmJ，根據(jù)表2-2-1可查的，i=1.3，先忽略罐底封頭容積，則可認(rèn)為V W=V 即: V=3.8M3=3.8 X06mm3則:Di1549mm,將Di圓整到公稱直徑系列，則： Di =1500(mm).2、筒體厚度（岔）的計算已知：工作溫度Tc=25C設(shè)計壓力pc=0.125Mpa在25

10、C下06Gr19Ni10的許用應(yīng)力 c j=137MPa 名乂厚度 51=怎 + C1 + C2 + =10mm、圭寸頭尺寸的確定1、封頭內(nèi)徑的計算橢圓封頭選取標(biāo)準(zhǔn)件，則它的內(nèi)徑與筒體內(nèi)徑相同，即封頭內(nèi)徑DN=Di =150mm1對于標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，長軸與短軸的比值為2:1，即 短軸為750mm2、封頭厚度計算筒體焊接采取單面焊、全焊透,局部無損傷，則焊接系數(shù)=0.80由公式ae=(2-4)2of(p-0.5pJ02+(DK 橢圓封頭形狀系數(shù)，K= 2+(1)2，其值列于表2-2-2，取K=1.00表2-2封頭形狀系數(shù)%2.62.52.42.32.22.12.01.91.8K1.461.371.

11、291.211.141.071.000.930.87c 在設(shè)計溫度下材料許用應(yīng)力，其值查參考文獻(xiàn)2可得c =137MPa 2其中計算壓力 pc =0.125MP封頭焊接采取單面焊、全焊透，局部無損傷，則焊接系數(shù)-=0.8 則6e=1 * 0.125 * 15002 * 137 * 0.8-0.5 * 0.125 8.05mm由于I12.25計算名義厚度 查得：負(fù)偏差 故封頭厚度取i= e+Cl+C2+ ACi=0.8mm&=10mm即封頭的內(nèi)徑DN=1500mm腐蝕裕量C2=0mm 2故可查參考文獻(xiàn)1表9-6得：封頭直邊段高度取40mm直邊高度h2=40mm容積V 0.45 m、確定筒體的高度

12、Hi反應(yīng)釜容積V通常按下封頭和筒體兩部分容積之和計算。則筒體高度 并進(jìn)行圓整：Hi=(V V封)/Vim1Hi按下式計算式中V封封頭容積:3V 封=0.45 mVim31m高筒體容積：Vim1.767m/m得：Hi= (3.8-0.45)/1.7671.895m 圓整后的 Hi=1.9m=1900mm按筒高圓整后修正實際容積:33(2-5)V= Vim XHi + V 封=1.767 1.9+0.45=3.8573 m3 3.8 m3第2.3節(jié)反應(yīng)釜的強(qiáng)度計算反應(yīng)釜幾何尺寸確定后，要根據(jù)已知的公稱直徑，設(shè)計壓力和設(shè)計溫度進(jìn)行強(qiáng)度計算 確定罐體及筒體和封頭的厚度。強(qiáng)度計算中各參數(shù)的選取及計算，均

13、應(yīng)符合GB150-1998鋼制壓力容器的規(guī)定筒體強(qiáng)度校核計算已知：Tc=25C pc=0.125Mpa (rt=137MPa皆 0.802artp-pc8.054mm(2-6)負(fù)偏差 C2=0.8mm腐蝕裕量C2=0mm名乂厚度 6i=S+ Ci + C2 + A =10mm筒壁的應(yīng)力校核護(hù)=0.125 x (1500 + 8.054)2 X 8.054=11.703MPa(2-7)即筒體選用06Gr19Ni10同一數(shù)字代號S30403,厚度S =10mm強(qiáng)度能夠達(dá)到所需，符合 設(shè)計要求。、封頭厚度校核計算由于PcDi2浙現(xiàn)0.125 x 15002 x 137 x 0.80 - 0.5 x

14、0,125=8.052mm(2-8)同理名乂厚度：S= S+ C1 + C2 + A =10mm由橢圓殼體的應(yīng)力分析可知，橢球殼體上的應(yīng)力分布是變化的，應(yīng)力分布隨點(diǎn)的位置不同而不同。當(dāng)時，最大薄膜應(yīng)力在橢球殼的頂點(diǎn)，其值為：(2-9)1代入數(shù)值得:即封頭選用0.125 x 750憶 2 x 8.05F11.643MPa kF06Gr19Ni10同一數(shù)字代號S30403,厚度S =10mm設(shè)計強(qiáng)度達(dá)到使用要求圖3-1攪拌裝置第三章反應(yīng)釜的攪拌裝置攪拌裝置由攪拌器、軸及其支撐組成。攪拌器的形式很多，根據(jù) 任務(wù)說明書的要求，本次設(shè)計采用的是推進(jìn)式攪拌器。推進(jìn)式攪拌器 的特點(diǎn)是能使液體產(chǎn)生激烈流動及湍

15、流運(yùn)動的性能很高。推進(jìn)式攪拌 器的主要運(yùn)用范圍是攪拌及混合絕對粘度小于36000厘泊的各種流動性的液體，以及制成乳濁液或懸浮液。3推進(jìn)式攪拌器機(jī)械設(shè)計的主要內(nèi)容是：確定攪拌軸的直徑、攪拌 器直徑、攪拌器與攪拌軸的連接結(jié)構(gòu)。進(jìn)行攪拌軸的強(qiáng)度設(shè)計和臨界 轉(zhuǎn)速校核、選擇軸的支撐結(jié)構(gòu)及材料的選用。由于介質(zhì)具有一定的腐 蝕性，攪拌裝置的材料選用與反應(yīng)罐主體材料相同的材料06Gr19Ni10同一數(shù)字代號S30403o由前三章的相關(guān)設(shè)計得知反應(yīng)釜凈直徑Di=1500mm，凈高 H=1900mm;工作溫度：25C；工作壓力：0.125MPa；攪拌目的：攪 拌均勻。第3.1節(jié)攪拌器形式的確定根據(jù)實際生產(chǎn)要求，初

16、步設(shè)定攪拌器為兩層攪拌，采用三葉開啟渦輪式攪拌器（又稱為 螺旋推進(jìn)式攪拌器）。圖3-2推進(jìn)式攪拌器4(3-1)2 22 尹蔦 x 1800 = 120葉zn(3-3)攪拌器直徑Dj取標(biāo)準(zhǔn)值，即攪拌容器直徑的三分之一:Dj=Di/3=1500m/3=500mm底間距（C）即攪拌器距容器底部高度，通常底間距與攪拌容器內(nèi)徑比值一般在0.050.3范圍內(nèi)選取。則C=（ 0.050.3） Dj=15150mm（ 3-2）因為底間距比值越小，固相完全離底懸浮臨界轉(zhuǎn)數(shù)越小，所以在滿足底層槳軸向排量 的前提下，該比值盡量取得最小。但是考慮到實際生產(chǎn)中容器底部會出現(xiàn)一定量的沉積物,C值不能太小；C值太大攪拌效果

17、不足，結(jié)合實際取 C=130mm攪拌器浸入攪拌容器液面下的深度（S）,攪拌器浸入液體內(nèi)的最佳深度為：對于雙層攪拌器，攪拌器層間距（Sp）與槳徑之比一般為0.52范圍內(nèi)，由攪拌槳的 軸向作用范圍和反應(yīng)釜的高度決定攪拌槳層數(shù)。對于兩層以上的多層槳，要調(diào)整槳徑和層 數(shù)取得合理的層間距，達(dá)到攪拌效果好，軸功率低的效果。故:Sp=( 0.91.5) Di=2501000mm(3-4)取 Sp=700mm攪拌器和容器的幾何參數(shù)條件如表 3-15:表3-1攪拌器容器幾何參數(shù)條件擋板數(shù)量無攪拌器距容器底部距離內(nèi)150C= =5033擋板寬度無攪拌器潛液深度S=1200擋板與容器內(nèi)壁間距無攪拌器直徑Dj=500

18、攪拌器槳葉數(shù)量Zj=3攪拌器槳葉的螺距Pt=Dj=500表3-2推進(jìn)式槳葉尺寸表2djdd1螺釘ah鍵槽aP/n不大于d2bt1503060M1210540833.151 31 0.0082003060M1210545833.143 220.0082504080M12105551243.636 110.013004080M12126651243.639 590.014005090M16148951655.135 190.03150065110M1618101051870.634 390.06260065110M2022121251870.629 590.1170080140M202212150

19、2487.232 140.16注：表中P/n為攪拌器槳葉強(qiáng)度所允許的數(shù)值，其計算溫度4lieU41IQ1S166i皆U10?他no1121!71話IftO118MBB717?136116他its1H2072?S：35Z3T2尖的15&140U619?22924S2打242翌.271:U18d命A薊h鈿ISO3034*3 r3rir2C22TZriw1W15300303SM*ji*sr2IT44r締trw*ms118*VTEY70聊10artf3儲3H2545rn*ar21*12a*isR183VIE853004043*537*34r33*jr2護(hù)3亍2FI/?41Vzrir2 0.9諧波齒輪傳

20、動諧波減速機(jī) 0.83圓柱齒輪傳動開式傳動，鑄齒（考慮軸承損失）0.9 0.93開式傳動，鐵齒（考慮軸承損失）0.95單級圓柱齒輪減速器0.97 0.98雙級圓柱齒輪減速器0.95 0.96行星齒輪減速器0.9 0.93圓錐齒輪傳動開式傳動，鑄齒（考慮軸承損失）0.9 0.93開式傳動，鐵齒（考慮軸承損失）0.9 0.93單級圓錐齒輪減速器0.9 0.93雙級圓錐一圓柱齒輪減速器0.9 0.93蝸桿傳動自鎖的0.40 0.45單頭蝸桿0.70 0.75雙頭蝸桿0.80- 0.92三頭和四頭蝸桿0.40 0.45蝸桿傳動圓弧面蝸桿傳動0.85 0.95皮帶傳動0.95 0.96鏈傳動開式傳動 鏈

21、浸入油池中傳動0.92 0.940.95 0.97變速器無級變速器0.8軸承傳動軸承 滑動軸承0.99 0.9950.93 0.995沖 ni 0.95加用=9553 = 9553 x = 67.9N m n281r/min則由式3-2-4可得：圓整可得：di=65mm（攪拌軸標(biāo)準(zhǔn)值）52、按強(qiáng)度計算攪拌軸直徑d2 1）攪拌軸上的流體徑向力:X 10JFl =在 1 式中ki攪拌器的流體徑向系數(shù)取0.16?則也二1竺!*8 x Dj(3-10)2）攪拌器的質(zhì)量mj7.5Kg叫=強(qiáng) L p 10=x 65? x 2560 x 7850 x 10 9 66f7Kq3） 攪拌軸的質(zhì)量： ita亠丄f

22、 入工自= 2 1 m. + mf = 2 x 7.5 + 66,7 S0.7Kg4）攪拌軸的組合質(zhì)量：5）攪拌軸的臨界轉(zhuǎn)速：如果攪拌軸的工作轉(zhuǎn)速等于或接近于軸的固有頻率時，軸將發(fā)生強(qiáng)烈震動，即發(fā)生共 振現(xiàn)象。發(fā)生共振時的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。工程上軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)避開臨界轉(zhuǎn)速。攪拌軸與攪 拌器作為一個整體，有多個臨界轉(zhuǎn)速。對于剛性軸，要求nW 0.7n故按保守值取:n2810?7=402r/mm（取攪拌軸的平衡精度 G=6.3mm/s）5G63e = 9,55 X = n=9,55 x= 0.2mm2816）攪拌軸的許用偏心距e7）攪拌軸的偏心力Fe(3-11)10J = S.7N兀1F 80.7x

23、2KT x0.291-0.728）攪拌器和攪拌軸的組合質(zhì)量m組重心至軸承的距離LeL2560nijLj + mL 7.5 x 2285 + 7.5 x 1585 + 66.7 xL、=1418 mmtn 組80.7（3-12）9）攪拌軸的徑向彎矩Mr因為攪拌軸在攪拌容器內(nèi)為垂直安裝，故其傾角a =0。5則有：+ I(64,4106三、攪拌軸強(qiáng)度校核1、對軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核計算WP式中Wp對于實心軸nd? jl - 75r竹二肓匚 279297.116I I攪拌軸傳遞的最大扭矩%豪9?h 52m各數(shù)據(jù)代入式3-2-12得2、對軸的剛度進(jìn)行校核計算攪拌軸的扭轉(zhuǎn)角：Gd(3-17)即：- 1：1：=

24、4.43 x I 爐 Pa = 443 MPa 75=120150,取 di=120mmI 攪拌器槳葉寬度在軸線上的投影長度，但I(xiàn)不得小于d。查表3-3-1得：l=195mm采用鍵連接的方式，查表3-3-2及參考資料:鍵的工作長度I=110mm 鍵的高度h=11mm 鍵的寬度B=18mm 62、鍵連接強(qiáng)度校核計算 鍵鏈接的擠壓強(qiáng)度條件式中Mn q攪拌軸上每個攪拌器的扭矩Mn =9553 N uhn(3-19)Pk每一層攪拌器的設(shè)計功率(3-20)=Popir )j = 036 * 1050* 4.6833* O.53= 1213 15 W= 1.21 KWhk各數(shù)值代入可得:鍵的高度11mm鍵

25、的工作長度110mm攪拌器轉(zhuǎn)速281r/mi n攪拌軸直徑65mm氏= 2,09 MPa 叭二 137 MPa鍵連接的剪切強(qiáng)度條件(3-21)式3-3-4中t鍵的剪應(yīng)力MPa鍵的寬度 18mm各數(shù)值代入式3-3-4中得：卜=251阮% =琢隔第3.4節(jié)攪拌軸的支撐一般攪拌軸可依靠減速器內(nèi)的一對軸承支承。當(dāng)攪拌軸較長時，軸的剛度條件變壞。為保證攪拌軸懸臂穩(wěn)定性，軸的懸臂長L,軸徑d和兩軸承間距a應(yīng)滿足以下關(guān)系：L/a4 5, L/d 450,否則就要增加中間軸承或底軸承。由于本次的設(shè)計中軸的懸臂長L,軸徑d和兩軸承間距a不能滿足這兩個要求，故增加軸承。攪拌軸的支承常采用滾動軸承。安裝軸承處的公差

26、帶常采用K6.外殼孔的公差帶常采用H7。安裝軸承處軸的配合表面粗糙度 Ra取0.81.6外殼孔與軸承配合表面粗糙度 Ra取 1.65為保證攪拌軸的穩(wěn)定，防止在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生晃動，在罐底部加上了軸承，稱之為底軸承，攪拌軸的底軸承選用參考資料推薦結(jié)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是再不拆除攪拌軸的情況下可裝、拆底軸承。其形式有兩種：1型為碳鋼軸承；U型為不銹鋼軸承。本次設(shè)計選用U型，其結(jié)構(gòu)和尺寸查圖3-4-1和表3-4-1表3-6 攪拌軸底軸承尺寸表軸徑 d d1d2d3L L1 L2L3B B1B2HH1S l I1序號13022384522512815575130407017014085514250406070

27、2651521809516558902101701078173806595105360200235135240901303102501010817第四章3M3反應(yīng)釜的傳動裝置反應(yīng)釜的攪拌器是由傳動裝置來帶動。傳動裝置設(shè)置在釜頂封頭的上部，傳動裝置一 般由電動機(jī)、減速機(jī)、機(jī)架、傳動軸、攪拌軸、聯(lián)軸器、攪拌軸軸封、安裝底蓋、凸緣法 蘭、攪拌軸中間支承軸承、攪拌軸底軸承等零部件組成。其設(shè)計內(nèi)容一般包括：電機(jī)、減 速機(jī)的選型，選擇聯(lián)軸器，選用和設(shè)計機(jī)架和底座等。第4.1節(jié)常用電機(jī)及其連接設(shè)備選用電機(jī)主要是考慮到它的系列， 功率，轉(zhuǎn)速，以及安裝形式和防爆要求等幾項 內(nèi)容。最常用的為丫系列全封閉自扇冷式鼠

28、籠轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)。能防止灰塵、鐵屑或 其他雜物進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。丫系列使用于拖動對起動性能、調(diào)速性能、轉(zhuǎn)差率均要求的一般 機(jī)械，更適合用于灰塵較多、水土飛濺的地方。適用于環(huán)境溫度不超過40C海拔不超過1000m,額定電壓380V，3Kw以下為丫接法，其他均為接法。采用防爆安全型異步電 動機(jī)，產(chǎn)品代號YA （老代號JA）。電機(jī)功率必須滿足攪拌器運(yùn)軸功率與傳動系統(tǒng)，軸封系統(tǒng)功率損失的要求，還要考慮 到又時在攪拌過程操造作中會出現(xiàn)不利條件造成功率過大電機(jī)功率可按下式確定：mP=(4-1)式中：p攪拌軸所消耗的功率 p=2 KWPm攪拌軸軸封處的摩擦損耗功率。本次設(shè)計采用機(jī)械軸封，功率消耗小Pm=0.

29、6 KWn攪拌機(jī)傳動裝置各零部件的傳動效率選取n =0.9 0.96帶入各數(shù)值得：Pd=2.89KW則需選用功率為3Kw的電機(jī)。由于設(shè)備技術(shù)協(xié)議中對電機(jī)的防爆防護(hù)等有要求。而電機(jī)防爆等級由3部分構(gòu)成：1）在爆炸性氣體區(qū)域（0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)）不同電氣設(shè)備使用安全級別的劃分。如旋轉(zhuǎn) 電機(jī)選型分為隔爆型（代號d）、正壓型（p）、增安型（e）、無火花型（n）2）氣體或蒸氣爆炸性混合物等級的劃分，分為U A、U B、U C三種，這些等級的劃分 主要是依照最大試驗安全間隙（MESG）或最小點(diǎn)燃電流（MICR ）來區(qū)分的。3) 引燃某種介質(zhì)的溫度分組的劃分。主要分為 T1 : 450Cv T、T2: 300

30、vT 450C、T3: 200v TW 3003、T4: 135v T 2002、T5: 100v T 135、 T6: 85v T 0.83單級三角皮帶利用少齒差內(nèi)嚙合行傳動的加速裝星傳動的減速裝置，置，結(jié)構(gòu)簡單，利用行星輪為故減速比大，壽命長，兩級同中心距斜過載時會產(chǎn)生柔輪的少齒差故障少。裝拆方便，齒輪傳動的減速打滑現(xiàn)象，因此內(nèi)嚙合行星傳主要特點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊，與同功率裝置，傳動比準(zhǔn)能起安全保護(hù)動的減速裝的渦輪減速器相比，確，壽命長作用。但由于皮置，減速比可效率咼而體積可少一帶滑動故不能很大半左右保證精確地傳動比功率、按輸出軸軸徑三角皮帶型號、柔輪分度圓直特性參數(shù)而分的機(jī)型號、減速中心距根數(shù)徑比

31、對過載和沖擊載荷有允許正反旋轉(zhuǎn)；允許正反旋轉(zhuǎn)；可不需多級傳較強(qiáng)的承受能力，可采用夾殼聯(lián)軸器一般以夾殼聯(lián)動而用于轉(zhuǎn)速短期過載75%;允許或彈性塊聯(lián)軸器軸器與攪拌軸極低的攪拌傳應(yīng)用條件正反旋轉(zhuǎn)；可用于有與攪拌軸連接；連接，攪拌器重動裝置；可用防爆要求的車間；與不允許承受不外量可由本機(jī)承于有防爆要求電動機(jī)直聯(lián)供應(yīng)加軸向載荷；適受，不能用于防的車間用于可連續(xù)攪拌 的化工設(shè)備；可 用于有防爆要求 的車間；與電動 機(jī)直聯(lián)供應(yīng)爆要求的車間；適用于連續(xù)攪 拌設(shè)備的化工 設(shè)備故選用兩級齒輪減速機(jī)，在兩級齒輪減速機(jī)的個型號中選用 TR系列斜齒輪硬齒面減速機(jī)。圖4-1TRF型減速機(jī)實體模型TR系列斜齒輪硬齒面減速機(jī)

32、是通用性強(qiáng)、組合性好、承載 能力高的一種減速機(jī)，它不僅很方便地獲得各種不同的傳 動比，而且效率咼、振動小、允許有咼的軸伸徑向載荷。 能與多種減、變速機(jī)組合，實現(xiàn)使用上所需的要求，同時 有利于國產(chǎn)化配套傳動裝置。表4-3 TRF輸入功率及許用轉(zhuǎn)率減速機(jī)型號結(jié)構(gòu)形式輸入功率傳動比許用轉(zhuǎn)矩28TRTRF0.18-33.83-135.09130380.18-33.83-134.8285480.18-5.53.83-176.88200580.18-7.54.39-186.89300680.18-7.54.39-199.81450780.18-115.21-195.24600880.55-18.55.36

33、-246.54820980.55-304.49-289.7415501082.2-455.06-289.164300反應(yīng)釜的立式減速機(jī)的選用根據(jù)：軸轉(zhuǎn)速 n=281r/min電機(jī)功率為2.74Kw查表4-3可選TR 一1*10打 鈿TRFbjTRF 88型減速機(jī)，其尺寸從表 4-4中選取。（HG 5-745-78標(biāo)準(zhǔn)中選取）ntx $di圖4-2 TR、TRF型減速機(jī)的安裝尺寸圖查詢參考資料7表15-8選得：電動機(jī) 功率為4 Kw 轉(zhuǎn)速為750r/min查選取電動機(jī)型號為：JQO2-51-8第4.3節(jié)安裝底蓋標(biāo)準(zhǔn)安裝底蓋用于支撐機(jī)架、軸封的裝置。適用于設(shè)計壓力為0.1 1.6MPa,設(shè)計溫度為

34、-20 +30C的工況下。采用螺栓等緊固件，上與機(jī)架連接，下與凸緣法蘭連接。是整個攪拌傳動裝置與容器連接的主要連接件。表4-4安裝底蓋、機(jī)架、傳動軸、攪拌容器系列組配mm安裝底盤公稱 直徑DN機(jī)架公稱直徑DN常用攪拌 容器公稱直徑DN傳動軸軸徑d30405060708090100110120130140150200200200-500600250-250250250-7008001000300200*200*-300300300-12001400400200*200*250*250300300400400-15001800500200*200*250*300*300*3004005005005

35、00500-20002200700200*200*250*300*300*300400400500500700700700700240026002800200*200*250*300*300*300*400*4005005007007007007003000900200*200*250*300*300*300*400*400500500700700700700320034003600注：1、表中的“一表示這種組配在結(jié)構(gòu)的幾何學(xué)上不可能2、帶*之?dāng)?shù)值表示這種組配結(jié)構(gòu)不常用3、表中容器公稱直徑可根據(jù)經(jīng)驗和需要更改安裝底盤常用的結(jié)構(gòu)形式有8種：表4-5安裝底蓋形式傳動軸安裝形式密封面形式凸面（R）凹

36、面（M）整體襯里（L）整體襯里（L）上裝式（S）RSLRSMSLMS下裝式（X）RXLRXMXLMXmm圖4-4 RX和LRX型安裝底蓋設(shè)計選取了 RS型安裝底蓋。其主要尺寸查表4-3-3圖4-3 MX和LMX型安裝底蓋圖4-5 RS和LRS型安裝底蓋一安裝底蓋公稱直徑機(jī)架公稱直徑d2K螺柱孔d6(h7)Ki螺紋孔S數(shù)量d5數(shù)量d7400250565515162629035012M2050表4-6安裝底蓋外形尺寸30032040012M20400415-500300670620202632040012M206540041551516M24500520-700300830780282632040012M208240041551516M2450052062020M24700670-90040010459