畢業(yè)設(shè)計（論文）反應(yīng)釜剖分式機械密封裝置的設(shè)計（超全含開題報告論文主體+外方翻譯）

1、本科畢業(yè)設(shè)計開題報告本科畢業(yè)設(shè)計開題報告題目：題目：反應(yīng)釜用剖分式機械密封設(shè)計反應(yīng)釜用剖分式機械密封設(shè)計學(xué)生姓名學(xué)生姓名學(xué)學(xué)號號教學(xué)院系教學(xué)院系專業(yè)年級專業(yè)年級指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職職稱稱單單位位西南石油大學(xué)西南石油大學(xué)目錄目錄目錄目錄.1 11 1、設(shè)計目的、設(shè)計目的.2 22 2、國內(nèi)外現(xiàn)狀、國內(nèi)外現(xiàn)狀.2 23 3、方案擬定、方案擬定.4 44 4、后續(xù)的設(shè)計的進(jìn)程安排、后續(xù)的設(shè)計的進(jìn)程安排.5 5參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).6 6反應(yīng)釜用剖分式機械密封設(shè)計反應(yīng)釜用剖分式機械密封設(shè)計1、設(shè)計目的、設(shè)計目的反應(yīng)釜是石油化工等行業(yè)的重要設(shè)備，是整個化工工藝流程的主要生產(chǎn)裝置之一。其旋轉(zhuǎn)軸機械密封裝置是反應(yīng)

2、釜乃至整個工藝流程可能發(fā)生故障最頻繁的部位之一，一旦密封發(fā)生故障需要檢修時，整體式機械密封裝置拆卸麻煩、維修周期長，因此人們一直致力于研究開發(fā)剖分式機械密封，以求在不拆卸軸上零部件的情況下完成機械密封件的更換。而現(xiàn)有剖分式密封相對整體式密封在結(jié)構(gòu)上保證密封的可靠性存在一些問題，從而難以滿足工作環(huán)境對密封性能的要求，對在高壓、高溫、腐蝕工況下工作的大型反應(yīng)釜更是如此。為此，本文針對某大型反應(yīng)釜用密封進(jìn)行了剖分式密封結(jié)構(gòu)設(shè)計2、國內(nèi)外現(xiàn)狀、國內(nèi)外現(xiàn)狀反應(yīng)釜的旋轉(zhuǎn)軸密封裝置是反應(yīng)釜乃至整個工藝流程發(fā)生故障最頻繁的關(guān)鍵部位之一，一旦整體式密封發(fā)生故障需要檢修時，整體式機械密封裝置拆卸十分麻煩，維修周期

3、長，因此密封界一直致力于研究開發(fā)剖分式機械密封件，以求在不拆卸軸承、減速機、電機等部件的情況下完成機械密封件的更換。剖分式機械密封即將密封裝置主要的密封件，包括密封端蓋、密封副、傳動套、橡膠圈等，都設(shè)計成剖分式的結(jié)構(gòu)，密封件剖分面通過螺釘鏈接或插接式連接。這種結(jié)構(gòu)形式的密封裝置無須拆卸反應(yīng)釜的其他裝置即可直接進(jìn)行安裝、拆卸等工作，大大的降低了設(shè)備的安裝、維修成本。下面簡單介紹國內(nèi)外研究狀況：2.12.1 國外現(xiàn)狀國外現(xiàn)狀：1、1991 年日本 nagai yataro 等發(fā)明了“帶有剖分環(huán)的機械密封”, 其密封環(huán)被一個帶預(yù)制溝槽的支撐環(huán)覆蓋住, 用“o”環(huán)鑲嵌在預(yù)制的槽中。12、1997 年

4、bessette 等發(fā)明的“完全剖分集裝式機械密封”, 由兩個部分組成, 每部分依據(jù)集裝式設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。裝配采用定位螺絲把密封裝配固定在轉(zhuǎn)軸上, 用套筒和槽來固定靜組件于密封腔上。結(jié)構(gòu)非常簡單、操作方便、安裝時無需測量或推測工作。23、盡管如此, 剖分式機械密封并未獲得真正的應(yīng)用。直到 2003 年才由德國burgmann 公司生產(chǎn)出產(chǎn)品并應(yīng)用于水處理、制漿和發(fā)電等工業(yè)裝置中3（圖 1） 。2.22.2 國內(nèi)現(xiàn)狀：國內(nèi)現(xiàn)狀：1、馬衛(wèi)東開展剖分式機械密封研究較早, 2000 年發(fā)明了一種用于大型反應(yīng)釜和大型泵的分體式機械密封, 其動環(huán)通過推環(huán)、傳動環(huán)固定成一體, 動環(huán)、推環(huán)、傳動環(huán)均由對稱兩部分

5、組成、且分別由具有斜面的兩個半夾緊環(huán)固定; 靜環(huán)、靜環(huán)座、壓緊螺母固定為一體, 靜環(huán)、靜環(huán)座上的具有斜面的兩個半夾緊環(huán)夾緊。4 2、2003 年合肥通用機械研究所對剖分式機械密封進(jìn)行試驗和工程應(yīng)用研究后, 參照德國博格曼公司研究和生產(chǎn)部分剖分式機械密封產(chǎn)品。共設(shè)計制造了 20 多套單端面、小彈簧結(jié)構(gòu)剖分式機械密供石化行業(yè)使用(圖 2)，但是試驗證明，該完全剖分式機械密封裝置在釜內(nèi)壓力為 0.05mpa、常溫的工況下運轉(zhuǎn)良好，在將釜內(nèi)壓力升高至0.1mpa 時，有大量氣泡逸出，但是將釜內(nèi)壓力升高至 0.15mpa 時，有大量的氣泡逸出。故該剖分式機械密封適合于工作參數(shù)低的工況下使用，不適用于壓力

6、大于的 0.1mpa圖 1圖 1圖 2反應(yīng)釜軸封。5 63、2008 年楊啟明開展了反應(yīng)釜用剖分式機械密封設(shè)計研究, 利用有限元法分析了輔助密封圈的應(yīng)力應(yīng)變狀況, 提出了分型面連接結(jié)構(gòu)本設(shè)計方案主要針對剖分式機械密封裝置中密封圈的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并對相關(guān)零部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計 7 3、方案擬定、方案擬定一般地，機械密封主要由以下三大部分組成：a由靜止環(huán)(靜環(huán))及旋轉(zhuǎn)環(huán)(動環(huán))組成的端面，二者通常為研磨面，被稱為摩擦副；b輔助密封圈，也是機械密封裝置中較為關(guān)鍵的密封件；c使旋轉(zhuǎn)環(huán)同軸一起作旋轉(zhuǎn)運動的傳動機構(gòu)。方案一：具有扣形結(jié)構(gòu)的剖分式機械密封圈扣式密封圈：接口處采用扣式結(jié)構(gòu)。如圖3所示，密封圈接口

7、的兩端相問地分布有扣和相同形狀的密封腔，接口兩端分布相反。另外，密封腔底部設(shè)有一層粘膠，以保證扣形結(jié)構(gòu)和密封腔的緊密接合，并能有效防止扣形結(jié)構(gòu)脫離密封腔，保證了密封圈工作的可靠性。圖4分別為扣式密封圈接口示意圖。優(yōu)點：保證了密封的緊密性與可靠性。采用一端剖分式，結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維修與更換方便。無須拆卸反應(yīng)釜軸上的其他裝置即可直接進(jìn)行安裝、維修等工作，減少維修時間，節(jié)約維修成本，有效地解決了某些釜用密封件不易拆卸的困難。缺點;制作工藝稍復(fù)雜方案二：嵌入方式嵌入的那頭（圖中1）有一個小方塊，小方塊下邊有一條彈簧，可以上下伸入伸出，安裝時嵌入2的上方和方塊吻合的小開口，并且伸出后剛好縮回金屬外圈內(nèi)，

8、 優(yōu)點：直接進(jìn)行安裝、維修等工作，減少維修時間。缺點：制造較復(fù)雜，且在實際工作中，圖中的設(shè)計使得強度降低，在使用過程中極易出現(xiàn)問題。方案三：搭接式彈性密封密封機理:該環(huán)依靠自身彈力的作用, 上搭接頭有突出部分與相對應(yīng)的搭接頭的凹槽相契合，使其外圓與安裝孔內(nèi)表面緊密貼合而達(dá)到預(yù)緊式密封。 （如圖6）優(yōu)點：1、密封可靠。搭接式彈性密封環(huán)受修配精度、工作溫度、磨損和轉(zhuǎn)速等工況因素的影響較小, 使用壽命長, 密封可靠; 2、裝配簡捷。搭接式彈性密封環(huán)裝配工藝簡單, 方便快捷, 在基本安裝尺寸選準(zhǔn)、徑向間隙貼合度好的前提下,裝配過程簡化、省時、易行, 大大縮短了選配時間, 維修效率得到很大提高。3、效費

9、比高。搭接式彈性密封環(huán)不僅初裝成功率高, 而且使用壽命較長, 不易失效, 所以更換率較低, 損耗較小。綜合各方面因素考慮，比較優(yōu)缺點后，我認(rèn)為方案三是最合理的選擇，4、后續(xù)的設(shè)計的進(jìn)程安排、后續(xù)的設(shè)計的進(jìn)程安排1利用2周時間查閱相關(guān)資料，確定設(shè)計方案和論文結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)備開題答辯2. 在開題答辯之后，用7周時間進(jìn)行設(shè)計計算、繪圖、英文翻譯。3用1周設(shè)計計算說明書、抄寫翻譯稿、進(jìn)一步完善圖紙。4用1周交出所有文件，供指導(dǎo)老師審閱。圖 6圖 515用1周改錯，準(zhǔn)備答辯。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 nagai yataro, mitsuyoshimatsushita, yuji yamauchi. mechan

10、ical seal including a sp lit ring: us, 5067733a p. 1991 - 11 -26.2拉多薩夫j j,杜迪克d m,布勞爾q t,等. 剖分式機械密封:中國, 1094139a p . 1994 - 10 - 26.3 burgmann p resents sp litex2a fully sp lit single mechanical seal in cartridge design for pump s j . scandinavian oil2gasmagazine, 2003 (7 /8): 128.4 giard b. mechanic

11、al seal assembly: us, 2007267818 p . 2007- 11 - 22.5馬衛(wèi)東. 分體式機械密封: 中國, 2378578y p . 2000 - 05- 17.6邵嘉興,姚黎明,李鯤,等. 完全剖分式釜用機械密封結(jié)構(gòu)分析 j . 流體機械, 2003, 31 (8) : 36 - 38.shao j iaxing, yao liming, li kun, et al. research of all sp lit caldron mechanical seal j. fluid machinery, 2003, 31 (8):36 - 38. 7李振環(huán)，李妍.

12、釜用剖分密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點及應(yīng)用 j .流體機械，2002， (l):428楊啟明,張圓. 反應(yīng)釜用剖分式機械密封設(shè)計 c / /中國化工學(xué)會化工機械專業(yè)委員會. 化工機械新技術(shù)研究進(jìn)展(2008年化工機械年會) , 上海: 華東理工大學(xué)出版社,2008: 566 - 569.摘要摘要反應(yīng)釜是化工行業(yè)的重要設(shè)備，是整個化工工藝流程的心臟。其旋轉(zhuǎn)軸機械密封裝置是反應(yīng)釜乃至整個工藝流程發(fā)生故障最頻繁的關(guān)鍵部位，目前應(yīng)用廣泛的整體式機械密封在維修的時候存在著拆裝困難的問題。為解決這個問題，本文提出剖分式機械密封設(shè)計方案。以反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)軸密封為對象，運用機械密封相關(guān)理論分析密封機理及性能，并針對實際工業(yè)

13、生產(chǎn)中的氯化反應(yīng)釜用剖分式機械密封進(jìn)行研究設(shè)計。全文共分六章。第一章為引言部分。闡述了本文的研究背景及意義，研究對象及有關(guān)領(lǐng)域的研究狀況，國內(nèi)外詳細(xì)的研究現(xiàn)狀，簡單介紹了本文主要內(nèi)容。第二章研究了常見的攪拌設(shè)備及其機械密封的原理及組成，優(yōu)缺點。查找了攪拌設(shè)備各相關(guān)設(shè)備主要元件選材的標(biāo)準(zhǔn)，研究了影響機械密封性能的主要參數(shù)，為設(shè)計反應(yīng)釜和剖分式機械密封的設(shè)計打下了基礎(chǔ)。第三章是對反應(yīng)釜的罐體尺寸及相關(guān)部件的設(shè)計選用，第四章對攪拌反應(yīng)釜的傳動裝置各主要元件進(jìn)行設(shè)計和選型使之滿足設(shè)計要求和環(huán)境，對罐體相關(guān)附件如支座等的選用。第五章剖分式機械密封裝置的設(shè)計計算，根據(jù)所給條件得到剖分式機械密封裝置最終的結(jié)

14、構(gòu)第六章為全文的結(jié)束語和關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計的建議與設(shè)想。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: :機械密封；剖分式；端面變形；密封設(shè)計abstractreactor is an important chemical industry equipment, is the heart of the whole chemical process. the rotation axis is the reactor mechanical seal failure and the whole process a key part of the most frequent, the current widely used in th

15、e maintenance of the overall mechanical seal disassembly when there are difficult issues. to solve this problem, we propose split mechanical seal design. rotary shaft seals to the reactor as an object, using the theory of mechanical seals and sealing performance of the mechanism and the actual indus

16、trial production for the chlorination reactor split mechanical seal with the designpaper is divided into six chapters.the first chapter is the introduction. this study describes the background and significance of study and related research in the field conditions, a detailed study on domestic and in

17、ternational situation and the main contents of this article briefly.chapter ii of the common mixing equipment and the principles of mechanical seals and composition, advantages and disadvantages. find the relevant equipment, mixing equipment selection criteria for the major components, studied the e

18、ffects of mechanical seal performance of the main parameters for the design of the reactor and the split mechanical seal design foundation.the third chapter is a tank reactor size and design of related components selection.chapter iv of the stirred tank reactor main components of the gear design and

19、 selection so as to meet the design requirements and the environment, on the tank and other related accessories such as the selection of bearings.chapter split mechanical seal design and calculation, according to the conditions have been split mechanical seal structure of the finalchapter vi for the

20、 full text of the concluding remarks and on the recommendation of the graduate design and ideas.keywords: mechanical seals；split seals；face deformation；seal design.目錄目錄1 1 緒論緒論 .1 11.1 研究的背景和意義.11.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀 .11.2.1 國外現(xiàn)狀.11.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀.21.3 本文主要內(nèi)容.32 2 設(shè)備方案設(shè)備方案工作原理簡單介紹工作原理簡單介紹.4 42.1 機械攪拌反應(yīng)釜 .42.1.1 換熱元件.

21、42.1.2 罐體.52.1.3 傳動裝置.52.2 密封裝置.93 3 反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計及選型反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計及選型.10103.1 工藝條件.103.2 攪拌罐直徑的確定.113.2.1 確定內(nèi)筒體和封頭的直徑.113.2.2 初算筒體直徑.113.3 選取夾套直徑.123.4 內(nèi)筒體及夾套的壁厚計算.123.4.1 選擇材料，確定設(shè)計壓力.123.4.2 夾套筒體和夾套封頭厚度計算.123.4.3 內(nèi)筒體壁厚計算.133.5 人孔選型及開孔補強設(shè)計.143.6 攪拌器的選型.153.6.1 攪拌器選型.153.6.2 攪拌附件-擋板.184.4.傳動裝置的選型傳動裝置的選型.18184.

22、1 攪拌軸功率的計算.184.2 電動機的選型.194.3 減速機選型.204.4 機架的選取 .204.5 聯(lián)軸器的選型.214.6.攪拌軸的計算 .224.6.1 軸的強度計算.224.6.2 根據(jù)臨界轉(zhuǎn)速核算攪拌軸軸徑.244.6.3 軸徑的最后確定.274.7 支座選型及校核.275 5 剖分式機械密封裝置的設(shè)計計算剖分式機械密封裝置的設(shè)計計算.28285.1 填料密封 .285.1.1 填料材料的確定及橫斷面尺寸的選擇.285.1.2 填料圈數(shù).295.1.3 填料密封的需用功率.305.2 機械密封的設(shè)計計算.305.2.1 密封接觸面內(nèi)外徑的計算.305.2.2 端面比壓與彈簧比

23、壓選擇.315.2.3 端面比壓計算.315.2.4 動靜環(huán)的材質(zhì)選擇 .325.2.5 端面幾何尺寸計算.325.2.6 機械密封摩擦功率的計算.335.3 輔助密封材料的設(shè)計選材.335.3.1 輔助密封材料材質(zhì)的選擇.335.3.2 結(jié)構(gòu)形式.345.4 彈簧元件及彈簧力的計算.345.4.1 彈簧力的計算 .345.4.2 彈簧材料的選取.355.5 密封裝置整體設(shè)計.356.6.總結(jié)總結(jié).3636致謝致謝.3737參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).3838附錄附錄.39391 1 緒論緒論1.11.1 研究的背景和意義研究的背景和意義國內(nèi)外石油、化工、醫(yī)藥等行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)裝置中，反應(yīng)釜是廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵

24、設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著提供化學(xué)反應(yīng)場所的重要作用，是整個化工工藝流程的心臟。反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)軸用密封和一般的旋轉(zhuǎn)密封相比，密封介質(zhì)通常具有腐蝕性和毒性等特點，一旦泄漏，將影響產(chǎn)品質(zhì)量，還會對操作人員和環(huán)境造成較大的危害，此外，工作環(huán)境常為高溫、高壓，工作周期較長，因而易損壞，屬于維護保養(yǎng)的重點零部件之一。目前采用的主要密封型式是填料密封和機械密封，填料密封的優(yōu)點是更換方便，缺點是泄漏量大，還要經(jīng)常維修;機械密封則屬于一次性安裝，泄漏量小。由于機械密封的優(yōu)越性，在大部分場合填料密封已經(jīng)被淘汰。機械密封屬于接觸式密封，其關(guān)鍵部件動、靜環(huán)會由于長期摩擦磨損而導(dǎo)致密封失效。由于機械密封的零件都是環(huán)狀的，維修時必須

25、從軸頭拆卸、安裝，而絕大部分反應(yīng)釜在機械密封件的上部都安裝有軸承、減速機、電機等部件，拆卸十分麻煩，而且周期很長。本文主要研究一種剖分式機械密封件，可以滿足在不拆卸軸承、減速機、電機等部件的情況下完成機械密封件的更換。本文針對大型反應(yīng)釜用剖分式密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計一種新的密封裝置剖分式密封裝置1.21.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀國內(nèi)外現(xiàn)狀1.2.11.2.1 國外現(xiàn)狀國外現(xiàn)狀1、1991 年日本 nagai yataro 等發(fā)明了“帶有剖分環(huán)的機械密封”, 其密封環(huán)被一個帶預(yù)制溝槽的支撐環(huán)覆蓋住, 用“o”環(huán)鑲嵌在預(yù)制的槽中1。2、1994 年美國拉多薩夫等發(fā)明了一種“剖分式機械密封”,其動、靜環(huán)由許多弓形環(huán)

26、段形成, 分別置于兩個對開式托架裝置中, 托架剖分面用螺栓連接成一體, 剛性支持著動、靜環(huán)2。3、1997 年 bessette 等發(fā)明的“完全剖分集裝式機械密封”,由兩個部分組成,每部分依據(jù)集裝式設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。裝配采用定位螺絲把密封裝配固定在轉(zhuǎn)軸上,用套圖 1筒和槽來固定靜組件于密封腔上。結(jié)構(gòu)非常簡單、操作方便、安裝時無需測量或推測工作。reagan 發(fā)明了“剖分式機械密封環(huán)及其使用”,這種環(huán)至少分為兩瓣, 并用特殊對準(zhǔn)夾具對齊。在每個環(huán)段剖分面上有一個弧形凹槽, 把對準(zhǔn)夾具放入一個環(huán)段剖分面上的弧形凹槽內(nèi)并固定,以便能進(jìn)行另一環(huán)段剖分面的固定。安裝時, 必須確保每個環(huán)段對中, 以便在安裝操

27、作時, 盡可能地減少對準(zhǔn)夾具對密封環(huán)損害, 并盡可能地減少泄漏造成的不對中。盡管如此, 剖分式機械密封并未獲得真正的應(yīng)用。4、盡管如此, 剖分式機械密封并未獲得真正的應(yīng)用。直到 2003 年才由德國 burgmann 公司生產(chǎn)出產(chǎn)品并應(yīng)用于水處理、制漿和發(fā)電等工業(yè)裝置中3（圖 1） 。5、2007年美國giard 4發(fā)明了“剖分式機械復(fù)合密封裝置”,同年boyson提出了離心流體裝置用剖分式密封技術(shù)的可靠性問題, 指出要使得剖分式密封能被廣泛使用, 需要尋找更大的密封壓力適用范圍。然而, 提高密封壓力所增加的應(yīng)力不僅導(dǎo)致整個組件產(chǎn)生較大變形, 而且也使剖分環(huán)瓣產(chǎn)生相對運動,需要對所使用的材料進(jìn)

28、行非線性變形和應(yīng)力計算。1.2.21.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀國內(nèi)現(xiàn)狀1、馬衛(wèi)東開展剖分式機械密封研究較早, 2000 年發(fā)明了一種用于大型反應(yīng)釜和大型泵的分體式機械密封, 其動環(huán)通過推環(huán)、傳動環(huán)固定成一體, 動環(huán)、推環(huán)、傳動環(huán)均由對稱兩部分組成、且分別由具有斜面的兩個半夾緊環(huán)固定; 靜環(huán)、靜環(huán)座、壓緊螺母固定為一體, 靜環(huán)、靜環(huán)座上的具有斜面的兩個半夾緊環(huán)夾緊5。 2、2003 年合肥通用機械研究所對剖分式機械密封進(jìn)行試驗和工程應(yīng)用研究后, 參照德國博格曼公司研究和生產(chǎn)部分剖分式機械密封產(chǎn)品。共設(shè)計制造了 20 多套單端面、小彈簧結(jié)構(gòu)剖分式機械密供石化行業(yè)使用(圖 2.2)，但是試驗證明，該完全圖

29、1剖分式機械密封裝置在釜內(nèi)壓力為 0.05mpa、常溫的工況下運轉(zhuǎn)良好，在將釜內(nèi)壓力升高至 0.1mpa 時，有大量氣泡逸出，但是將釜內(nèi)壓力升高至 0.15mpa 時，有大量的氣泡逸出。故該剖分式機械密封適合于工作參數(shù)低的工況下使用，不適用于壓力大于的 0.1mpa 反應(yīng)釜軸封6 。3、2007 年艾志工業(yè)技術(shù)集團公司報道了其成功地 chesterton4427。剖分式機械密封應(yīng)用于大亞灣核電站工況為出口壓力 015 mpa, 溫度小于 50的冷卻循環(huán)水泵的情況4、2008 年楊啟明開展了反應(yīng)釜用剖分式機械密封設(shè)計研究, 利用有限元法分析了輔助密封圈的應(yīng)力應(yīng)變狀況, 提出了分型面連接結(jié)構(gòu)本設(shè)計

30、方案主要針對剖分式機械密封裝置中密封圈的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并對相關(guān)零部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計8 。1.31.3 本文主要內(nèi)容本文主要內(nèi)容本文以反應(yīng)釜的剖分式機械密封設(shè)計理論為基礎(chǔ)，介紹了從聚合式反應(yīng)釜到機械密封裝置設(shè)計的全過程。其中第二章講述了設(shè)備方案工作原理和結(jié)構(gòu)選材等內(nèi)容，第三章結(jié)合理論基礎(chǔ)介紹了反應(yīng)釜及剖分式機械密封設(shè)計。第四章介紹了本鉆井井身設(shè)計軟件的本次設(shè)計的總結(jié)，最后參考文獻(xiàn)與附圖紙圖 1.2 剖分式機械密封2 2 設(shè)備方案設(shè)備方案工作原理簡單介紹工作原理簡單介紹2.12.1 機械攪拌反應(yīng)釜機械攪拌反應(yīng)釜攪拌容器分罐體和換熱元件兩部分，主要有封頭和筒體組成，多為中、低壓壓力容器；攪拌裝置有攪

31、拌器和攪拌軸組成，其形式通常由工藝而定；傳動裝置是為帶動攪拌裝置設(shè)置的，主要有電動機、減速器、聯(lián)軸器和傳動軸等組成；軸封裝置為動密封，一般采用機械密封或填料密封；它們與支座、人孔、工藝接管等附件一起，構(gòu)成完整的夾套反應(yīng)釜。一臺機械攪拌反應(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、工藝接管和一些附件組成。2.1.12.1.1 換熱元件換熱元件常用的換熱元件有夾套和內(nèi)盤管。所謂夾套就是在罐體的外側(cè)，用焊接或法蘭連接的方式裝設(shè)各種形狀的鋼結(jié)構(gòu)，使其與容器外壁形成密閉的空間。在此空間內(nèi)通入加熱或冷卻介質(zhì)，可加熱或冷卻容器內(nèi)的物料。夾套的主要結(jié)構(gòu)型式有：整體夾套、型鋼夾套、半圓管夾套和

32、蜂窩夾套等。本設(shè)計采用整體夾套，常用的整體夾套形式有圓筒型和 u 型兩種。圓筒型夾套是圓筒部分由夾套，傳熱面積小，適用于換熱量要求不大的場合。u 型夾套是圓筒部分和下封頭都包有夾套，傳熱面積大，是最常用的結(jié)構(gòu)。根據(jù)夾套與罐體的連接方式不 圖 1.3 攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)同，夾套可分為可拆卸式和不可拆 1攪拌器 2罐體 3夾套 4攪拌軸 5壓卸式?？刹鹦妒接糜趭A套內(nèi)載熱介 出管 6支座 7人孔 8軸封 9傳動裝置 質(zhì)易結(jié)垢、需經(jīng)常清洗的場合。工程中使用較多的是不可拆卸式夾套。夾套肩與罐體的聯(lián)接處，做成錐形的稱為封口錐，做成環(huán)形的稱為封口環(huán)。當(dāng)下封頭底部有接管時，夾套底與罐體封頭的連接方式也有封口錐和封口

33、環(huán)兩種。內(nèi)盤管當(dāng)反應(yīng)器的熱量僅靠外夾套傳熱，換熱面積不夠時常采用內(nèi)盤管。它浸沒在物料中，熱量損失小，傳熱效果好，但檢修較困難。內(nèi)盤管可分為螺旋形盤管和豎式蛇管。2.1.22.1.2 罐體罐體罐體的作用是為物料反應(yīng)提供合適的空間。罐體的筒體基本上是圓筒，封頭常采用橢圓形封頭、錐形封頭和平蓋，以橢圓形封頭應(yīng)用最廣。根據(jù)工藝需要，罐體上裝有各種接管，以滿足進(jìn)料、出料、排氣等要求。為對物料加熱或取走反應(yīng)熱，常設(shè)置外夾套或內(nèi)盤管。上封頭焊有凸緣法蘭，用于攪拌機器與機架的聯(lián)接。操作過程中為了對反應(yīng)進(jìn)行控制，以及測量反應(yīng)物的溫度、壓力、成分及其他參數(shù)，容器上還設(shè)有溫度、壓力等傳感器。支座選用時應(yīng)考慮罐體的大

34、小和安裝位置，小型的反應(yīng)釜一般用懸掛式支座，大型的用裙式支座或支撐式支座。2.1.32.1.3 傳動裝置傳動裝置攪拌設(shè)備具有單獨的傳動機構(gòu)，一般包括電動機，減速裝置，聯(lián)軸節(jié)及攪拌軸等。在比電動機速度低得多的攪拌器上常用的減速裝置是裝在設(shè)備上的齒輪減速機，渦輪減速機，三角皮帶及擺線針齒行星減速機等。其中最常用的是固定和可移動的齒輪減速攪拌器，這是憂郁他們加工費用低，結(jié)構(gòu)簡單，裝配檢修簡單。減速機價格較貴，制造困難，因此，如果速比不大，可采用三角皮帶減速但不要在用爆炸危險場合使用。2.1.3.12.1.3.1 電動機的選用電動機的選用反應(yīng)釜用的電動機絕大部分與減速機配套使用，只在攪拌轉(zhuǎn)速很高時，才

35、見到電動機不經(jīng)減速機而直接驅(qū)動攪拌軸。因此電動機的選用一般應(yīng)與減速機的選用相互配合考慮。很多場合下，電動機與減速機一并配套供應(yīng)，設(shè)計時可根據(jù)選定的減速機選用配套的電動機。電動機的選用需考慮以下幾方面：根據(jù)機械的負(fù)載條件和生產(chǎn)工藝對電動機的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動機類型；根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動頻繁程度等要求，選擇電動機容量；根據(jù)使用場所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護條件，選擇電動機的結(jié)構(gòu)形式。此外，選擇電動機還必須考慮符合節(jié)能要求，考慮運行的可靠性，設(shè)備的供貨情況等。備用備件的通用性，安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品的價格，建設(shè)費用及考慮生產(chǎn)過程中前

36、后期電動機容量變化等因素。2.1.3.22.1.3.2 減速機的選用減速機的選用常用的減速機有齒輪減速機、圓柱蝸桿減速機、三角皮帶減速機及擺線針輪行星減速機等。其中最常用的是固定和可移動的齒輪減速機，這是由于它們的加工費用低、結(jié)構(gòu)簡單、裝配檢修方便。減速機在各類機器中應(yīng)用極其廣泛，它結(jié)構(gòu)緊湊，維護維修方便。目前化工部標(biāo)準(zhǔn)釜用立式減速機有以下 4 種類型：a 擺線針齒行星減速器；b 兩級齒輪減速器（有直聯(lián)和非直聯(lián)兩種形式） ；c 三角皮帶減速器；d 諧波減速器。2.1.3.32.1.3.3 攪拌軸攪拌軸攪拌軸一般要用聯(lián)軸節(jié)與減速機相聯(lián)，傳遞來自電動機的動力。攪拌軸需穿過封頭，為保證攪拌反應(yīng)器筒體

37、空間的密閉，要采用密閉裝置及軸封。攪拌軸在滿足強度計算要求的同時也要滿足對軸的撓度要求。軸的撓度對攪拌軸的壽命有很大影響，特別是采用密封裝置時，與軸封的性能直接相關(guān)。因此在設(shè)計中要盡量減少軸端部位的撓度，對軸封部位的偏擺量必須控制在容許的范圍內(nèi)，一般采用填料箱的場合應(yīng)控制在 0.080.13mm 左右，機械密封控制在0.040.08mm 以內(nèi)。設(shè)計攪拌軸時，應(yīng)考慮四個因素：扭轉(zhuǎn)變形；臨界轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)矩和彎矩聯(lián)合作用下的強度；軸封處允許的徑向位移?？紤]上述因素計算所得的軸徑是指危險截面處的直徑。確定軸的實際直徑時，通常還得考慮腐蝕裕量，最后把直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑。一般攪拌軸的支承是靠與之相連的減速器內(nèi)

38、的一對軸承來實現(xiàn)的。它是兩個滾動軸承，用以承受徑向載荷和軸向載荷。攪拌軸往往較長，因懸伸在反應(yīng)罐內(nèi)，進(jìn)行攪拌操作。因此，攪拌軸的支承條件較差。當(dāng)攪拌軸很長且很細(xì)時，常常會使軸彎曲變形，而離心力也將隨之遞增，使反應(yīng)器發(fā)生振動，動密封性能破壞，壽命降低，甚至引起破壞。根據(jù)經(jīng)驗，要使攪拌軸穩(wěn)定的工作，兩軸承間距 b 和下端軸承至攪拌器之間的懸臂長度 l 應(yīng)保持如下關(guān)系：54bl；5040dl。適用以上兩式時，根據(jù)下列條件取值：a 軸徑 d 計算后，若裕量較大，則bl和dl取偏大值，反之取偏小值。b 適用經(jīng)過平衡試驗的攪拌器，則bl和dl取偏大值，反之取偏小值。c 低轉(zhuǎn)速下bl和dl取偏大值，高轉(zhuǎn)速下

39、取偏小值。如上述條件不能滿足，可增加b或d。如果軸封處能起軸承作用（如采用帶軸套的填料箱軸封后帶帶制成的機械封箱）時，b可算至軸封處，此時增加機座高度，也可增加b。增大軸徑d固然改善支承條件，但在某些場合下是不經(jīng)濟的。如果不能采用增加b或d來滿足上述條件時，可采用增加底軸承后中間軸承的辦法。罐內(nèi)軸承對提高軸的臨界轉(zhuǎn)速、降低軸的繞曲變形、保證軸在密封中的垂直運轉(zhuǎn)、防止軸過大的徑向擺動是有利的，但這將使整個軸系變得復(fù)雜，給檢修帶來不便，且物料可能進(jìn)入軸承造成堵住咬死。此外支承點過多，若軸承安裝不好，其偏心會使軸卡住或使軸承單側(cè)磨損。因此，一般盡可能避免在罐內(nèi)安裝軸承。圖 1.4 剛性聯(lián)軸器2.1.

40、3.42.1.3.4 聯(lián)軸器聯(lián)軸器聯(lián)軸器的作用是將兩個獨立設(shè)備的軸牢固地聯(lián)接在一起，以傳遞運動和功率。聯(lián)軸器除了將兩軸連在一起外，為確保傳動質(zhì)量，要求被連接的軸要安裝在同一軸心線上。另一方面，要求傳動中的一方工作如有振動、沖擊，盡量不要傳給另一方。為此，在聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)上，要采用一定的形式加以解決。所以聯(lián)軸器隨不同的連接要求有不同的結(jié)果。根據(jù)對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能） ，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。剛性聯(lián)軸器有套筒式、夾殼式和凸緣式等；撓性聯(lián)軸器又可分為無彈性元件撓性聯(lián)軸器和有彈性元件撓性聯(lián)軸器兩個類別。根據(jù)傳

41、遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被聯(lián)接兩部件的安裝精度等參考各類聯(lián)軸器的特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。具體選擇時要考慮以下幾點：a 所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖減振功能的要求。b 聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于告訴傳動軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。c 兩軸相對位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。d 聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。e 聯(lián)軸器的制造、安裝、維護和成本。在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選用拆裝方便、維護簡單、成本低的聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的選擇包括類型和尺寸的選擇。首

42、先根據(jù)工作條件，如軸的同心條件、載荷條件、速度條件、安裝維修和使用條件來選擇類型；然后根據(jù)傳遞的轉(zhuǎn)矩、軸徑和轉(zhuǎn)速直接從有關(guān)手冊中查取。對于立式攪拌器聯(lián)軸器，需視攪拌軸的支撐情況合理選用。當(dāng)減速器輸出軸有牢固的支承，而攪拌軸本身沒有任何支承并設(shè)計成懸臂狀態(tài)時，必須選用剛性聯(lián)軸器，并注意要有牢固的軸向固定結(jié)構(gòu)，以保證兩軸連接可靠、同心，避免震動。如果軸較長，則應(yīng)有自己牢固的支承，如在上端配備兩個軸承成外伸狀態(tài)；或兩個軸承組成兩支點的支承，只有在這種情況下，攪拌軸同減速器的輸出軸才可采用撓性連接軸。2.1.3.52.1.3.5 機架機架機架一般有無支點機架、單支點機架和雙支點機架。無支點機架一般僅適

43、用于傳遞小功率和小的軸向載荷的條件。單支點機架適用于電動機或減速機可作為一個支點，或容器內(nèi)可設(shè)置中間軸承和底軸承的情況。雙支點機架適用于懸臂軸。2.1.3.62.1.3.6 底座底座在反應(yīng)釜設(shè)計時，一般要求畫出傳動裝置底座的零件圖。為了易于保證既與減速機連接又穿過軸封裝置的攪拌軸運轉(zhuǎn)順利，要求軸封裝置與減速機機座安裝時有一定的同心度，一般都將兩者的定位安裝面做在同一塊底座上，車削時，應(yīng)在同一裝夾位置上將兩者的定位安裝面車成。視釜內(nèi)物料的腐蝕情況，底座有襯里或無襯里二種，無襯里的底座材料可用 q235-a.f 或 q235-a,要求襯里的，則在與物料可能接觸的表面襯一層耐腐蝕材料，通常為不銹鋼以

44、便于與座體焊接。安裝時，先將攪拌軸、減速機座與軸封裝置同底座裝配好放在封頭上，位置找準(zhǔn)試轉(zhuǎn)順利后才將底座點焊定位于封頭上，然后卸去整個傳動裝置（包括機座）和軸封裝置，再將底座與封頭焊牢。 2.22.2 密封裝置密封裝置軸封是攪拌設(shè)備的一個重要組成部分，密封的形式很多，攪拌器旋轉(zhuǎn)軸的密封結(jié)構(gòu)有填料密封和機械密封兩種。軸封的目的是避免介質(zhì)通過轉(zhuǎn)軸從攪拌容器內(nèi)泄漏或從外部雜質(zhì)滲入攪拌容器內(nèi)。機械密封是指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。機械密封由于其主要密封面是端面，亦稱端面密封，由于兩個密封端面的

45、緊密貼合，使密封端面之間的交界(密封)界面形成一個微小間隙，當(dāng)有壓介質(zhì)通過此間隙時，形成極薄的液膜，產(chǎn)生阻力，既可以達(dá)到阻止介質(zhì)泄漏的目的，又能夠?qū)崿F(xiàn)對接觸面的潤滑，由此獲得較優(yōu)良的長期密封效果。機械密封主要由以下四大部分組成：(l)由靜止環(huán)(靜環(huán))及旋轉(zhuǎn)環(huán)(動環(huán))組成的端面，該二端面通常為研磨面，稱二端面為摩擦副。(2)以彈性元件(或磁性元件)為主的補償緩沖機構(gòu)。(3)輔助密封圈。(4)使旋轉(zhuǎn)環(huán)同軸一起作旋轉(zhuǎn)運動的傳動機構(gòu)。圖 2.l 機械密封結(jié)構(gòu)1 一靜環(huán)；2 一動環(huán)；3 一彈簧；4 一彈簧座；5 一緊定螺釘其工作原理是:靜環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)組成一對密封端面，在緊定螺釘?shù)膸酉?，使旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸一起轉(zhuǎn)

46、動，并在彈簧作用下，使密封端面緊密貼合。輔助密封圈適用于防止流體沿軸表面和密封端蓋處泄漏的元件，防轉(zhuǎn)銷是防止靜環(huán)因摩擦而發(fā)生轉(zhuǎn)動之用，密封端蓋是密封腔體連接并支撐靜環(huán)組件的零件。彈簧為該密封件的補償緩沖機構(gòu)，當(dāng)密封面磨損后，在彈簧力作用下，旋轉(zhuǎn)環(huán)隨時可軸向移動而與靜環(huán)端面仍保持緊密貼合。3 3 反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計及選型反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計及選型3.13.1 工藝條件工藝條件具體參數(shù)：介質(zhì)：聚氯乙烯 工作壓力：最高工作壓力為 0.6mpa 溫度：最高工作溫度為 120c 生產(chǎn)能力：50 / t d攪拌介質(zhì)粘度為粘度=0.18pa s 攪拌器高徑比要求為 2.08-3.851裝料系數(shù)為 0.6-0.85

47、攪拌器及其相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)由設(shè)計確定，其余參數(shù)根據(jù)設(shè)計需要自擬。3.23.2 攪拌罐直徑的確定攪拌罐直徑的確定3.2.13.2.1 確定內(nèi)筒體和封頭的直徑確定內(nèi)筒體和封頭的直徑根據(jù)任務(wù)書中所給定條件選擇圓柱形筒體，采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，高徑比為2.08-3.85:1（取 3：1）,裝料系數(shù)為 0.6-0.85（取 0.8） ，圖 3.1 橢圓形封頭示意圖在知道了長徑比之后，還要根據(jù)攪拌罐操作時所允許的裝滿程度選擇裝料系數(shù)，然后經(jīng)過初步計算、數(shù)值圓整及核算，最終確定筒體的直徑和高度。罐體全容積 v 與罐體的公稱容積 vn 有如下關(guān)系： 3/7/0.88.75vvnm由筒體的長徑比和裝料系數(shù)，還不能直

48、接算出筒體的直徑和高度，因為當(dāng)筒體直徑不知道時，封頭的容積就不知道，罐體的全容積也就不能最后確定。 為了便于計算，先忽略封頭容積，有式中，及 h 單位是 m。把罐體長徑比id代入上式為： 將式（1-1）代入（1-2） ，并整理：3.2.23.2.2 初算筒體直徑初算筒體直徑將式（1-3）計算出的結(jié)果圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑，代入式（8-4） ，算出筒體1.6idm高度：再將上式算出的簡體高度進(jìn)行圓整，然核算及 ，該值/3.6/1.62.18ihd 處于之間，故合理。1.7 2.5該值接近，故也是合理的。0.73.33.3 選取夾套直徑選取夾套直徑攪拌罐上采用最多的夾套型式是整體夾套，由于應(yīng)用廣泛，工程上

49、習(xí)慣簡稱為夾套。這種夾套是在罐體外面再套上一個直徑稍大的容器。結(jié)構(gòu)簡單方便，基本上不需要維修。缺點時換熱面積受到罐體幾何形狀的限制而不能做得太大。本設(shè)計中選用的是圓筒的一部分和下封頭包有夾套。這種夾套是常用的典型結(jié)構(gòu)。 334iihvdmd 234ivd h m223.644iivnvvvhmddihd圖 3.2 夾套結(jié)構(gòu)圖表 3.1 夾套直徑與內(nèi)通體直徑的關(guān)系內(nèi)筒徑,id mm500 600700 18002000 3000夾套,jd mm50id 100id 200id 由表 3.1，取。1001600 1001700jiddmm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3.43.4

50、 內(nèi)筒體及夾套的壁厚計算內(nèi)筒體及夾套的壁厚計算3.4.13.4.1 選擇材料，確定設(shè)計壓力選擇材料，確定設(shè)計壓力由于夾套內(nèi)流體壓力的作用，夾套封口環(huán)處會產(chǎn)生局部壓力，其數(shù)值的大小根據(jù)夾套的結(jié)構(gòu)和安裝方法而有差異。按照鋼制壓力容器 （）規(guī)定，決定選用高合金鋼板，該15098gb0189crni板材在一下的許用應(yīng)力由過程設(shè)備設(shè)計附表查取，常150 c1d 103tmpa溫屈服極限。137smpa3.4.23.4.2 夾套筒體和夾套封頭厚度計算夾套筒體和夾套封頭厚度計算夾套材料選擇熱軋鋼板，其235qb235, 113tsmpampa夾套筒體計算壁厚j夾套采用雙面焊，局部探傷檢查，查過程設(shè)備設(shè)計表

51、4-3 得0.85則查過程設(shè)備設(shè)計表 4-2 取鋼板厚度負(fù)偏差，對于不銹鋼，當(dāng)介10.8cmm質(zhì)的腐蝕性極微時，可取腐蝕裕量，對于碳鋼取腐蝕裕量，故內(nèi)筒20c 22cmm體厚度附加量，夾套厚度附加量。120.8acccmm122.8bcccmm根據(jù)鋼板規(guī)格，取夾套筒體名義厚度。14njmm夾套封頭計算壁厚為kj2 cjjtcpdp 0.55 18005.172 113 0.850.55jmm取厚度附加量，確定取夾套封頭壁厚與夾套筒體壁厚相同。2.8cmm3.4.33.4.3 內(nèi)筒體壁厚計算內(nèi)筒體壁厚計算按承受內(nèi)壓計算0.587mpa焊縫系數(shù)同夾套，則內(nèi)筒體計算壁厚為：按承受外壓計算0.55mp

52、a設(shè)內(nèi)筒體名義厚度，則，內(nèi)筒體外徑12nmm120.811.2enacmm。217002 11.21722.4oinddmm 內(nèi)筒體計算長度。則，由過程設(shè)備設(shè)計圖 4-6 查得，/1.71ol d /153.79oed0.0004a 圖 4-9 查得，此時許用外壓為：50bmpa p不滿足強度要求，再假設(shè)，則，16nmm160.815.2naecmm，217002 15.21730.4oinddmm 內(nèi)筒體計算長度則，/1.7ol d /113.84oed查過程設(shè)備設(shè)計圖 4-6 得,圖 4-9 得，此時許用外壓0.0006a 60bmpa為：0.55 18005.162 0.52 113 0

53、.850.5 0.55cjkjtcpdmmp0.587 17005.722 2 103 0.850.587cjtcpdmmp 112800(425 12)2945.733jlhhmm50 11.2 0.330.551722.4eobpmpampad112800(425 16)294733jlhhmm60 15.2 0.5620.551730.4eobpmpampad故取內(nèi)筒體壁厚可以滿足強度要求。16nmm3.53.5 人孔選型及開孔補強設(shè)計人孔選型及開孔補強設(shè)計人孔選型選擇回轉(zhuǎn)蓋帶頸法蘭人孔，標(biāo)記為：人孔 pn2.5,dn450,hg/t 21518-2005,尺如如下表 3.2 所示:表

54、3.2 人孔選型密封面形式公稱壓力pn（mp）公稱直徑 dnwdsdd1d1h2hb突面（rf）4.0450480 14451.668561027013757螺柱螺母螺柱1b2bablod數(shù)量直徑 長度總質(zhì)量（）kg414637517525024204033 2 165m 245開孔補強設(shè)計最大的開孔為人孔，筒節(jié)，厚度附加量，補強計算如下：16ntmm0.6cmm開孔直徑 4502 0.6451.2dmm 圓形封頭因開孔削弱所需補強面積為：2 ()(1)ntradcf 人孔材料亦為不銹鋼 0cr18ni9，所以1.0rf 所以有效補強區(qū)尺寸：1451.2 1684.97nthdmm22 451

55、.2902.4bdmmm在有效補強區(qū)范圍內(nèi)，殼體承受內(nèi)壓所需設(shè)計厚度之外的多余金屬面積為：1()()2()()(1)enterabdcf21.587 170045002560.32 103 0.850.5 .587amm故21()()451.2 (15.25.7)4376.64eabdmm可見僅就大于,故不需另行補強。最大開孔為人孔，而人孔不需另行補強，1aa則其他接管均不需另行補強。3.63.6 攪拌器的選型攪拌器的選型3.6.13.6.1 攪拌器選型攪拌器選型攪拌設(shè)備的設(shè)計順序為：攪拌條件的設(shè)定和確認(rèn)攪拌葉輪型式及內(nèi)構(gòu)件的選定確定葉輪尺寸及轉(zhuǎn)速計算攪拌功率攪拌裝置機械設(shè)計。要設(shè)定的攪拌條件

56、包括攪拌罐的容積、罐型、罐內(nèi)物料的性質(zhì)、攪拌目的、操作溫度和壓力，是分批式操作還是連續(xù)式操作等。關(guān)于攪拌器在攪拌軸上的安裝層數(shù)，一般都是從葉輪的攪動范圍來考慮的，液層過高則要考慮設(shè)置多層葉輪。對于低粘度液體，粘度小于 5000mpa s 時，徑流型葉輪可攪動罐內(nèi)上下的范圍為槳徑的 4 倍，所以對于常用液層深度 h=d 時，只要一層即可。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/d d/d d輪式為快速型，快速型攪拌器一般在時設(shè)置多層攪拌器，且相鄰攪拌器間1.3hd距不小于葉輪直徑 d。適應(yīng)的最高黏度為左右。50pa s攪拌器在圓形罐中心直立安裝時，渦輪式下層葉輪離罐

57、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。/10cd符號說明:鍵槽的寬度b攪拌器槳葉的寬度b輪轂內(nèi)經(jīng)d攪拌器槳葉連接螺栓孔徑0d攪拌器緊定螺釘孔徑1d輪轂外徑2d攪拌器直徑j(luò)d攪拌器圓盤的直徑1d攪拌器參考質(zhì)量g輪轂高度1h圓盤到輪轂底部的高度2h攪拌器葉片的長度l弧葉圓盤渦輪攪拌器葉片的弧半徑r攪拌器許用扭矩m()nm輪轂內(nèi)經(jīng)與鍵槽深度之和t攪拌器槳葉的厚度攪拌器圓盤的厚度1圖 3.3 平直葉輪-攪拌器結(jié)構(gòu)示意圖工藝給定攪拌器為平直葉輪攪拌器，其后掠角為，圓盤渦輪攪拌器的通45o用尺寸為

58、槳徑:槳長 :槳寬，圓盤直徑一般取槳徑的 ，彎葉的圓弧半jdl20:5:4b 徑可取槳徑的 。查 hg-t 3796.112-2005,選取攪拌器參數(shù)如下表jdd2d1d1dod138235508012037010m10m56b1h2hlbtmg110120401372285.4252614.9由前面的計算可知，則設(shè)置兩層攪拌器。1.3ihd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530mm度離液面的深度，即。則兩個攪拌器間距為，該值大于也輪直2jd1025mm1000mm徑，故符合要求。3.6.23.6.2 攪拌附件攪拌附件- -擋板擋板擋板一般是指長條形的豎向固定在罐

59、底上板，主要是在湍流狀態(tài)時，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。1600mm44.4.傳動裝置的選型傳動裝置的選型反應(yīng)釜傳動裝置結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示。 圖 4.1 傳動裝置示意圖4.14.1 攪拌軸功率的計算攪拌軸功率的計算攪拌功率是指攪拌器以一定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌時，對液體做功并使之發(fā)生流動所需的功率，雷諾數(shù) 式中，d 為攪拌器直徑，m；為粘度，pas;n 為轉(zhuǎn)速查過程設(shè)備設(shè)計圖 8-27 功率曲線 2，得到按照過程設(shè)備設(shè)計式4pn 8-2 計算攪拌功率得354.657ppnn dkw4.24.2 電動機的選型電動機的選型反應(yīng)釜用

60、的電動機絕大部與減速機配套使用，只在攪拌轉(zhuǎn)速很高時，才見到電動機不經(jīng)減速而直接驅(qū)動攪拌軸。因此電動機的選用一般應(yīng)予減速機的選用互相配合考慮。很多場合下，電動機與減速器一并配套供應(yīng)，設(shè)計時可根據(jù)選定的減速機選用配套的電動機。反應(yīng)釜傳動裝置上的電動機選用問題，主要是確定系列、功率、轉(zhuǎn)速以及安裝適合防爆要求等幾項內(nèi)容。電動機的功率主要根據(jù)攪拌所需的功率及傳動裝置的傳動效率等而定。攪拌所需的功率一般有工藝要求提出，通常以考慮到物料攪拌器啟動時的需要，但根據(jù)化工計算所的得攪拌軸計算功率有時與實際情況出入較大，還需參考一下相近攪拌情況下所需的功率。傳動效率根據(jù)所選減速裝置的類型不同而不同，其數(shù)值可在減速機