安徽理工大學制藥工程化工設備立式反應釜課程設計內(nèi)容朱文權

1、反應釜設計的有關內(nèi)容由設計條件單可知，設計的反應釜體積為1.2、操作體積為0.96；攪拌裝置配制的電機功率為1.5、攪拌軸的轉(zhuǎn)速為100、攪拌槳的形式為槳式；加熱的方式為用夾套內(nèi)的導熱油進行電加熱；裝置上設有7個工藝接管、2個視鏡、4個耳式支座、8個電加熱器套管、1個人孔、2個測控接管。反應釜設計的內(nèi)容主要有：（1）釜體的強度、剛度、穩(wěn)定性計算和結構設計；（2）夾套的的強度、剛度計算和結構設計；（3）設計釜體的法蘭聯(lián)接結構、選擇接管、管法蘭；（4）人孔的選型及補強計算；（5）支座選型及驗算；（6）視鏡的選型；（7）焊縫的結構與尺寸設計；（8）電機、減速器的選型；（9）攪拌軸及框式攪拌槳的尺寸設

2、計；（10）選擇聯(lián)軸器；（11）設計機架結構及尺寸；（12）設計底蓋結構及尺寸；（13）選擇軸封形式；（14）繪總裝配圖及攪拌軸零件圖等。第一章 反應釜釜體的設計1.1釜體、的確定釜體的確定已知L/ =1.2，由V=(/4)，L=1.2，得，圓整取由文獻【1】表16-1查得釜體的釜體PN的確定由于操作壓力0.3故：0.61.2釜體筒體壁厚的設計設計參數(shù)的確定設計壓力：（1.051.1），取1.1=1.1×0.3MPa；液體靜壓：由筒體高度=1.21.2=1.44m,取液體物料的平均密度為860kg/,若按釜內(nèi)全部充滿料液計算液相靜壓強，則有=12145Pa因=5，故可以忽略；計算壓力

3、： = = 1.1；設計溫度：65 ；焊縫系數(shù)：0.85（局部無損探傷）；許用應力：根據(jù)材料0Cr18Ni10Ti、設計溫度65，由文獻【1】表14-4知137；鋼板負偏差：0.25（查文獻【1】表14-6，GB6654-96）；腐蝕裕量：1.0（尚耐腐蝕材料，單面腐蝕；查文獻【1】表14-7）。筒體壁厚的設計由公式 得：+0.25+1.0=2.95mm圓整 剛度校核：不銹鋼的考慮筒體的加工壁厚不小于5mm，故筒體的壁厚取1.3釜體封頭的設計封頭的選型由文獻【1】表16-4選釜體的封頭選標準橢球型，代號EHA、標準JB/T47462002。設計參數(shù)的確定1.1=1.1；=1.1；由于封頭，故可

4、用整板沖壓成型，1.0；0.25（GB6654-96）；1.0。封頭的壁厚設計由公式得 =2.70圓整得根據(jù)規(guī)定，取封頭壁厚與筒體壁厚一致封頭的直邊尺寸、體積及重量的確定根據(jù)，由文獻【1】表16- 5知：直邊高度：25容 積：0.1980總深度 H =300內(nèi)表面積A：1.3980質(zhì) 量 ：53.7kg1.4筒體長度的設計筒體長度H的設計，=1.055圓整得:=1055釜體長徑比的復核=；滿足要求1.5外壓筒體壁厚的設計設計外壓的確定由設計條件單可知，夾套內(nèi)介質(zhì)的壓力為常壓，取設計外壓=0.1。試差法設計筒體的壁厚設筒體的壁厚5，則:=5-1.25=3.75，=1110，由得：=1.17

5、15;1110=22343.7筒體的計算長度=1055+×300=1155=22343.7>'；故該筒體為短圓筒。圓筒的臨界壓力為：由=/，=3得=0.309/3=0.103因=0.1 < =0.103；所以假設5滿足穩(wěn)定性要求。故筒體的壁厚5。圖算法設計筒體的壁厚設筒體的壁厚5，則：=5-1.25 = 3.75，=1110，。筒體的計算長度=1055+300/3=1155在文獻【1】圖15- 4中的坐標上找到0.780的值，由該點作水平線與對應的線相交，沿此點再作豎直線與橫坐標相交，交點的對應值為：0.00026。由文獻【1】圖15-7中選取，在水平坐標中找到=

6、2.6×10-4點，由該點作豎直線與對應的材料溫度線相交，沿此點再作水平線與右方的縱坐標相交，得到系數(shù)的值為：33MPa、=1.87×105根據(jù)=得：=0.111（）因為0.1<0.111，所以假設5合理，取封頭的壁厚5。由文獻【1】表16-3知：DN=1100mm，=5的筒體單位高筒節(jié)質(zhì)量約為136kg/m，則筒體質(zhì)量為136×1.055=143.48kg1.6外壓封頭壁厚的設計設計外壓的確定封頭的設計外壓與筒體相同，即設計外壓=0.1。封頭壁厚的計算設封頭的壁厚=5，則：= 5-1.25=3.75（），對于標準橢球形封頭=0.9，0.9×110

7、0=990，=990/3.75查文獻【1】式（15-6）可得，計算系數(shù)：= 4.735×10-4由文獻【1】圖15- 7的水平坐標上找到=4.735×10-4點，由該點作豎直線與對應的材料溫度線相交，沿此點再作水平線與右方的縱坐標相交，得到系數(shù)的值為值為：55、=1.87×105根據(jù)=得：=0.208因為0.1<0.208，所以假設5偏大，考慮到與筒體的焊接，取封頭的壁厚與筒體一致，故取5。封頭的結構與尺寸由在文獻【1】表16-5 釜體封頭的結構如圖1-1，封頭質(zhì)量：63.5（）圖1-1 釜體封頭的結構與尺寸第二章 反應釜夾套的設計2.1夾套的、的確定夾套的

8、確定由夾套的筒體內(nèi)徑與釜體筒體內(nèi)徑之間的關系可知按國家標準?。?+3001100+300=1400故DN=1400夾套的確定由設備設計條件單知，夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力為常壓，故取0.252.2夾套筒體的設計設計參數(shù)的確定設計壓力：Pw=0.1MP，P=1.1Pw =1.1×0.3MP，Pc=P+PiC1=0.25 C2=1.0 =1.0（整板沖壓成型）2.2.2夾套筒體壁厚的設計因為為常壓0.3，所以需要根據(jù)剛度條件設計筒體的最小壁厚。因14003800，取min2/1000且不小于3另加，故min+1=3.8（）圓整=4對于碳鋼制造的筒體壁厚取6。2.2.3夾套筒體長度的初步設計根據(jù)

9、DN=1100，由文獻【1】表16-3可知，單位高的容積=0.950，則筒體高度的估算值為=0.8021m圓整后由文獻【1】表16-3得，=1400mm，=6mm的筒體1米高筒節(jié)鋼板質(zhì)量為208則夾套筒體質(zhì)量估算為2080.802=166.816kg2.3夾套封頭的設計封頭的選型查文獻【1】表16-4可知，夾套的下封頭選標準橢球型，內(nèi)徑與筒體相同（1400）。代號EHA，標準JB/T47462002。夾套的上封頭選無折邊錐形封頭，且半錐角、大端直徑，小端直徑設計參數(shù)的確定 =0.1MP =1.0 =1400 min=2Di/100032.3.3橢球形封頭壁厚的設計因為為常壓0.3，所以需要根據(jù)

10、剛度條件設計封頭的最小壁厚。因14003800，取min2/1000且不小于3另加，故min2×1400/1000+1=3.8（），圓整=4。對于碳鋼制造的封頭壁厚取6。2.3.4橢球形封頭直邊尺寸、體積及重量的確定根據(jù)，由文獻【1】表16- 5知：直邊高度： 25容 積 ： 0.3977深度 ： 350內(nèi)表面積 A： 2.2346質(zhì) 量 ：102.9kg2.3.5橢球形封頭結構的設計封頭的下部結構如圖2-1。由設備設計條件單知：下料口的100，查文獻【1】表18-4可知，封頭下部結構的主要結構尺寸210。2.3.6帶折邊錐形封頭壁厚的設計考慮到封頭的大端與夾套筒體對焊，小端與釜體筒

11、體角焊，因此取封頭的壁厚與夾套筒體的壁厚一致，即6。結構及尺寸如圖2-2所示。圖 2-1 下封頭的結構圖 2-2 上封頭的結構2.4傳熱面積的校核=1100mm釜體下封頭的內(nèi)表面積A=1.3980=1100mm筒體（1高）的內(nèi)表面積=3.462夾套包圍筒體的表面積=×=3.46×0.802=2.7750（2）A+=1.398 + 2.775=4.1730由于釜內(nèi)進行的反應是放熱反應，產(chǎn)生的熱量不僅能夠維持反應的不斷進行，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)進行的反應是吸熱反應，則需進行傳熱面積的校

12、核，即：將A+=4.17302與工藝需要的傳熱面積進行比較。若A+，則不需要在釜內(nèi)另設置蛇管；反之則需要蛇管。第三章 反應釜釜體及夾套的壓力試驗3.1釜體的水壓試驗水壓試驗壓力的確定由反應釜設計條件單可知，反應釜材料為在文獻【1】表14-4中對應65內(nèi)查得對應內(nèi)許用應力水壓試驗的壓力：且不小于(+0.1)，當>1.8時取1.8，+0.1=0.43， 取=0.43液壓試驗的強度校核由得：因63.3<0.9=0.9，故液壓強度足夠壓力表的量程、水溫及水中濃度的要求壓力表的最大量程：P表=2=2×0.43=0.86或0.6451.72水溫15 ，水中濃度25。水壓試驗的操作過程

13、操作過程：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0.43，保壓不低于30，然后將壓力緩慢降至0.33，保壓足夠長時間，檢查所有焊縫和連接部位有無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，修補后重新試壓直至合格為止。水壓試驗合格后再做氣壓試驗。3.2釜體的氣壓試驗氣壓試驗壓力的確定氣壓試驗的壓力：=1.15×0.33×1.0=0.3795（）氣壓試驗的強度校核由得：因55.470.8=0.8×200×0.85=136（）故氣壓強度足夠氣壓試驗的操作過程做氣壓試驗時，將

14、壓縮空氣的壓力緩慢將升至0.03795，保持5min并進行初檢。合格后繼續(xù)升壓至0.1898，其后按每級的0.03795級差，逐級升至試驗壓力0.3795，保持10，然后再降至0.33，保壓足夠長時間同時進行檢查，如有泄露，修補后再按上述規(guī)定重新進行試驗。釜體試壓合格后，再焊上夾套進行壓力試驗。3.3夾套的液壓試驗液壓試驗壓力的確定由反應釜設計條件單可知，反應釜材料為，在文獻【1】表14-4中對應，65內(nèi)查得對應內(nèi)許用應力液壓試驗的壓力：且不小于(+0.1)，當>1.8時取1.8。=1.25×0.11×1.0=0.138，+0.1= 0.21取=0.21液壓試驗的強度

15、校核由得：因31.05 0.9 =0.9×235×0.85=179.7（）故液壓強度足夠壓力表的量程、水溫的要求壓力表的量程：P表= 2=2×0.21=0.42或0.3150.84MPa，水溫5。液壓試驗的操作過程 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0.21，保壓不低于30min，然后將壓力緩慢降至0.105，保壓足夠長時間，檢查所有焊縫和連接部位有無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，用壓縮空氣吹干。若質(zhì)量不合格，修補后重新試壓直至合格為止。第四章 反應釜附件的選型及尺寸設計4.1釜體法蘭聯(lián)接結構

16、的設計設計內(nèi)容包括：法蘭的設計、密封面形式的選型、墊片設計、螺栓和螺母的設計。法蘭的設計(1)根據(jù)1100mm、0.6，由文獻【1】表16-9確定法蘭的類型為甲型平焊法蘭。標記：法蘭FF1200-0.6 JB/T4701-2002查文獻【1】表16-12可知，材料：16MnR查文獻【1】表16-13可知，螺栓規(guī)格：M20；螺栓數(shù)量：48（2）查文獻【1】圖16-7可確定法蘭的結構，表16-3可確定法蘭的主要尺寸，法蘭的結構和主要尺寸如圖41 如表41圖41 甲型平焊法蘭表 41 法蘭結構尺寸公稱直徑DN/法蘭/螺栓規(guī)格數(shù)量1100123011901155114111385523M2048密封面

17、形式的選型根據(jù)0.61.6、介質(zhì)溫度65和介質(zhì)的性質(zhì)，由文獻【1】表1614可知密封面型式為光滑面。墊片的設計由文獻【1】表331頁16-14得墊片選用耐油橡膠石棉墊片，材料為耐油橡膠石棉板（GB/T539），文獻【2】表8-5可確定其結構及尺寸，見圖42和表4-2 圖4-2 墊片的結構表4-2 墊片的尺寸114011003螺栓、螺母和墊圈的尺寸規(guī)格及材料本設計選用六角頭螺栓（C級、GB/T5780-2000）、型六角螺母（C級、GB/T41-2000）平墊圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓長度的計算：螺栓的長度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出

18、長度確定。其中=58、=3、=30、=3、螺栓伸出長度取=0.4×27.7螺栓的長度為：=166.08取170螺栓標記： GB/T5780-2000 螺母標記： GB/T41-2000 墊圈標記： GB/T95-2002 24-100HV 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【3】附錄8法蘭、墊片、螺栓、螺母材料匹配表進行選材，結果如表43所示。表43 法蘭、墊片、螺栓、螺母的材料法蘭墊 片螺 栓螺 母墊 圈16MnR耐油橡膠石棉3520100HV4.2工藝接管的設計在文獻【2】表8-2對應無縫鋼管的公稱直徑DN可查其外徑D0、壁厚Sn.

19、。（1）導熱油進口接管采用47×3.5無縫鋼管，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 PL40-0.1 RF 20。（2）N2（g）進口采用32×3.5無縫鋼管，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 PL25-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（3）工藝物料進口采用47×3.5無縫鋼管，管的一端切成，伸入罐內(nèi)一定長度。配用的突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL40-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（4）放料口采用108×4.0無縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式

20、平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL100-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。與其配套的是手動下展式鑄不銹鋼放料閥，標記：放料閥6-100 HG5-11-81-3.（5）導熱油出口采用47×3.5無縫鋼管，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 PL40-0.1 RF 20。（6）安全閥接口采用32×3.5無縫鋼管，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 PL25-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（7）冷凝器接口采用108×4.0無縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG2059

21、2 法蘭 PL100-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（8）加熱器套管采用無縫鋼管，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：HG20592 法蘭 PL50-0.1 RF 20。（9）固體物料進口采用212×6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：HG20592 法蘭 PL200-0.1 RF 20。（10）視鏡采用88×4無縫鋼管，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 PL80-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。4.3管法蘭尺寸的設計工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的結構如圖。由文獻【4

22、】表3-2-3并根據(jù)、和接管的，由板式平焊管法蘭標準（HG20592）確定法蘭的尺寸。管法蘭的結構和尺寸見圖4-3和表4-4。圖43 板式平焊管法蘭表4-4板式平焊管法蘭的尺寸（HG20592）接管名稱公稱直徑接管外徑連 接 尺 寸法蘭厚度密封面法蘭內(nèi)徑厚度安全閥接口、N2接口253210075114101458233工藝物料進口4045130100144121688246導熱油進口4045130100144121688246固體物料進口20021932028018816222542222冷凝器接口、放料口10010821017018816181442110導熱油出口4045130100144

23、121688246加熱器套管505714011014412161242594.4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的結構如圖4-4所示，查文獻【2】表7-8可確定其尺寸，尺寸、材質(zhì)表4-5所示。墊片的結構圖4-4 管道法蘭用軟墊片密封面形式及墊片尺寸表4-5 密封面形式及墊片尺寸接管名稱密封面型式墊片尺寸()墊片材質(zhì)外徑內(nèi)徑厚度安全閥接口、N2接口RF63322耐油石棉橡膠板工藝物料進口RF86452耐油石棉橡膠板導熱油進口RF86452耐油石棉橡膠板固體物料進口RF2732192耐油石棉橡膠板冷凝器接口、放料口RF1521082耐油石棉橡膠板導熱油出口RF86452耐油石棉

24、橡膠板加熱器套管RF96572耐油石棉橡膠板4.5人孔的設計由于釜體的內(nèi)徑=，因此需要在釜體的封頭上設置人孔，以便于安裝、維修、檢查釜體的內(nèi)部結構，本設計選用不銹鋼A型回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔，其結構尺寸如圖4-5所示。由文獻【4】表3-4-1查得其尺寸見表4-6、材料見表4-7。圖4-5 A型回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔結構1-人孔接管；2-螺母；3-螺栓；4-法蘭；5-墊片；6-手柄；7-法蘭蓋；8-銷軸；9-開口銷；10-墊圈；11、12、13、14-軸耳表4-6回轉(zhuǎn)蓋平焊法蘭進料口的尺寸公稱壓力（MPa）密封面形式公稱直徑DNdw×SDD1AB螺栓規(guī)格數(shù)量0.6突面450480

25、15;6590550325150M20×7516LH1H2bb1b2d重量(kg)20022010228/3022262088.9表4-7 物料進口0.6450的明細表件號名稱數(shù)量材料1接管10Cr18Ni10Ti2螺母8253螺栓8354法蘭11Cr18Ni9Ti5墊片1耐油石棉橡膠板6法蘭蓋11Cr18Ni9Ti7手柄2Q235-A4.6視鏡的選型視鏡的選型由于釜內(nèi)介質(zhì)壓力較低（0.3）且考慮mm，本設計選用兩個=80mm的不帶頸視鏡。該類視鏡具有結構簡單，不易結料，窺視范圍大等優(yōu)點，視鏡的結構其結構見圖4-6。圖4-6 視鏡的結構型式視鏡的規(guī)定標記、標準圖號、視鏡的尺寸及材料查

26、文獻【4】可確定視鏡的規(guī)定標記、標準圖號,文獻【4】表3-5-2確定其尺寸，表3-5-4確定其材料見圖4-6，尺寸見表4-7，材料見表4-8，視鏡在封頭上對稱布置。標 記：視鏡0.6，80標準圖號：HGJ501-86-14。質(zhì) 量：6.8kg表4-7 視鏡的尺寸視鏡玻璃雙頭螺柱數(shù)量直徑×長度801601303624868M12×40表4-8 視鏡的材料件號名稱數(shù)量材料件號名稱數(shù)量材料1視鏡玻璃1鋼化硼硅玻璃(HGJ501-86-0)4壓緊環(huán)1Q235-A2襯 墊2石棉橡膠板5雙頭螺柱8353接 緣11Cr18Ni9Ti6螺母825第五章攪拌裝置的選型與尺寸設計5.1攪拌軸直

27、徑的初步計算攪拌軸直徑的設計電機的功率1.5，攪拌軸的轉(zhuǎn)速100，根據(jù)文獻【1】表11-1選擇攪拌軸材料為1Cr18Ni9Ti，25，剪切彈性模量8×104，許用單位扭轉(zhuǎn)角1.0°/m。由得：=利用截面法得：=由得：=拌軸為實心軸，由：=解得30.60mm，取32mm攪拌軸剛度的校核由文獻【2】式（8-13）：得：=0.98因為最大單位扭轉(zhuǎn)角max0.981.0，所以圓軸的剛度足夠?？紤]到攪拌軸與聯(lián)軸器配合，32可能需要進一步調(diào)整。5.2攪拌抽臨界轉(zhuǎn)速校核計算由于反應釜的攪拌軸轉(zhuǎn)速200，故無需做臨界轉(zhuǎn)速校核計算。5.3聯(lián)軸器的型式及尺寸的設計由于選用擺線針齒行星減速機，所

28、以聯(lián)軸器的型式選用立式夾殼聯(lián)軸節(jié)（D型）。標記為：40 HG 2157095，結構如圖5-1。由文獻【5】表5-3-16可確定聯(lián)軸節(jié)的尺寸，如表5-1，由文獻【4】表3-5-37可查得零件及材料，如表5-2所示。由于聯(lián)軸節(jié)軸孔直徑=40，因此攪拌軸的直徑調(diào)整至40。圖5-1 立式夾殼聯(lián)軸節(jié)1-夾殼；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40螺栓數(shù)量規(guī)格118483576162207156M12質(zhì)量/kg804558516120.60.47.60表5-2 夾殼聯(lián)軸節(jié)的零件及材料件號名 稱材 料件 號名 稱材 料1左、右夾殼ZG-1Cr18Ni9Ti4螺 母0C

29、r18Ni9Ti2吊 環(huán)0Cr18Ni9Ti5螺 栓A2-70 3墊 圈A-1405.4攪拌槳尺寸的設計框式攪拌槳的結構如圖5-2所示。由文獻【5】表3-1-17和表3-1-15確定不銹鋼框式攪拌槳的尺寸見表5-3、零件明細表見表5-4。圖5-2框式攪拌槳的結構1-槳葉;2-橫梁;3-筋板;4-連接螺栓;5-螺母;6-穿軸螺栓;7-螺母表5-3 框式攪拌槳的尺寸（HG/T212391）螺栓螺孔螺栓螺孔數(shù)量數(shù)量95050M16216.5M12813463重量730237350170512035-150.088表5-4 零件明細表件號名稱數(shù)量材料件號名稱數(shù)量材料1槳葉211895螺母811892橫

30、梁211896穿軸螺栓211893筋板411897螺母411894連接螺栓811895.5攪拌軸的結構及尺寸的設計攪拌軸長度的設計攪拌軸的長度近似由釜外長度、釜內(nèi)未浸入液體的長度、浸入液體的長度 三部分構成。即：=+其中=（機架高；減速機輸出軸長度）=500-79=421（）=+（釜體筒體的長度；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，。故=0。762m取液體的總裝填高度=762+300=1062（）=1055+2300-1062=593mm浸入液體攪拌軸的長度的確定：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。

31、攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為：（見文獻4215）當時為最佳裝填高度；當時，需要設置兩層攪拌槳。由于=1062=1100，本設計選用一個攪拌槳。攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為：S=2/3=2×1062/3=708故浸入液體的長度：=708攪拌軸攪拌軸的長度為：=421+593+708=1722；取=1720攪拌軸的結構由于攪拌軸的長度較大，考慮加工的方便，將攪拌軸設計成兩部分。與減速機相聯(lián)的攪拌軸軸長為上半部：=+式中，為攪拌軸深入釜內(nèi)的長度，mm；當時取=250=500-79+250=671取 =670攪拌軸下部分的軸長為：=1720-670=1050第六章 傳動裝置的選型和尺寸計算6

32、.1電動機的選型由于反應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（防爆標志）。根據(jù)電機的功率1.5、轉(zhuǎn)速1500，由文獻【6】表10-5-3選用的電機型號為：Y2-100L1-4，由文獻【6】表10-4-5查得質(zhì)量為34kg。6.2減速器的選型減速器的選型根據(jù)電機的功率1.5、攪拌軸的轉(zhuǎn)速100、傳動比為1430/8516.8，選用直聯(lián)擺線針輪減速機（JB/T2982-1994），標記ZLD2.24A17。由文獻【6】 表9-1-36確定其安裝尺寸，直聯(lián)擺線針輪減速機的外形見圖6-1、安裝尺寸如表6-1。減速機的外形安裝尺寸表61 減速機的外形安裝尺寸D4DP2602302

33、00452306-124EBM1516148.514400796.3機架的設計由于反應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)，且反應釜使用不帶內(nèi)置軸承的機械密封，故選用WJ型單支點機架（HG2156695）。由攪拌軸的直徑40mm可知，機架的公稱直徑200，由文獻【2】附表3可查得其結構尺寸如圖62所示。圖6-1 直連擺線針輪減速機 圖62 WJ型無支點機架6.4底座的設計對于不銹鋼設備，本設計如下底座的結構，其上部與機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)，結構與尺寸如圖6-3所示。圖6-3 底座的結構6.5反應釜的軸封裝置設計反應釜的軸封裝置選型反應釜中應用的

34、軸封結構主要有兩大類，填料箱密封和機械密封?？紤]到釜內(nèi)的物料具有易燃性和一定的腐蝕性，因此選用機械密封。軸封裝置的結構及尺寸根據(jù)0.3、65、n=100r/min 、d=40mm。由文獻【6】表7-3-78選用205型（雙端面小彈簧UU型）釜用機械密封，其結構和尺寸如圖6-4所示。圖6-4 釜用205型機械密封結構第八章 支座的選型及設計8.1支座的選型及尺寸的初步設計懸掛式支座的選型由于設備外部設置有100的保溫層，文獻【1】表16-23所以選耳式B型支座，支座數(shù)量為4個懸掛式支座的尺寸的初步設計反應釜總質(zhì)量的估算：+式中：釜體的質(zhì)量，kg；（筒體124.415+封頭63.5×22

35、52kg）夾套的質(zhì)量，kg；（筒體139.375+封頭117.7258kg）攪拌裝置的質(zhì)量，kg；（聯(lián)軸器7.6+攪拌槳15+電動機34+機架48+攪拌軸20+減速器130+底盤32.56+凸緣法蘭20310kg）附件的質(zhì)量，kg；（人孔88.9+視鏡6.8×2+無縫鋼管80+管法蘭54+螺栓螺母墊片20+其他243500kg）保溫層的質(zhì)量，kg；（100kg）將各已知值代入上式得反應釜的總質(zhì)量約為1420kg。物料總質(zhì)量的估算：式中：釜體介質(zhì)的質(zhì)量，kg；夾套內(nèi)導熱油的質(zhì)量，kg考慮到后期的水壓試驗，對物料總質(zhì)量的計算以水裝滿釜體和夾套計算，估算結果為2393kg。裝置的總質(zhì)量：每

36、個支座承受的重量約為：3.813×9.81/218.7根據(jù),由文獻【1】表16-23初選B型耳式支座，支座號為4。標記：JB/T4725-92 耳座B4材料：Q235-A·F系列參數(shù)尺寸見表8-1。表8-1 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250200140147029016010315250840302415.78.2支座載荷的校核計算耳式支座實際承受的載荷按下式近似計算：式中D=19629.81，=3813，=4，=0，代入上式得因為Q=60KN，所以選用的耳式支座滿足要求。第7章 焊縫結構的設計第八章 人孔的開孔及補強計算8.1封頭開人孔后被削弱的金屬面積的計算由于人孔的開孔直徑較大，因此需要進行補強計算，本設計采用等面積補強的設計方法。釜體上封頭開人孔后被削弱的金屬面積為：式中：=480-12+2×（1+6×12.5%）=472=1.45=1=472×1.45+0=6848.2有效補強區(qū)內(nèi)起補強作用的金屬面積的計算8.2.1封頭起補強作用金屬面積的計算式中：取兩者中較大值，故944=5-1.25=3.75