夾套式反應(yīng)釜設(shè)計(jì)使用說(shuō)明

1、設(shè)計(jì)者姓名:指導(dǎo)老師:“過(guò)程裝備課程設(shè)計(jì)”任務(wù)書班級(jí)：過(guò)程裝備與控制工程11-2班日期：2014/6/23-2014/7/11簡(jiǎn)圖40Xj|!1|設(shè)計(jì)參數(shù)及要求容器內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力，MPa0.250.35設(shè)計(jì)壓力，MPa0.3工作溫度，C設(shè)計(jì)溫度，C 100 3腐蝕情況微弱推薦材料Q345R攪拌器型式推進(jìn)式攪拌軸轉(zhuǎn)速，250r/mi nr/min軸功率，kW3接管表符號(hào)公稱尺寸DN連接面形式用途A25P L/RF蒸汽入口B65P L/RF加料口C100凸凹面視鏡D25P L/RF溫度計(jì)管口E25P L/RF壓縮空氣入口F40P L/RF放料口G25P L/RF冷凝水出口過(guò)程裝備課程設(shè)計(jì)機(jī)械與汽

2、車工程專業(yè)班級(jí)過(guò)程裝備與控制工程 11-2班指導(dǎo)老師3Abstract緒論1.1夾套反應(yīng)釜的總體結(jié)構(gòu)1.2 反應(yīng)釜基本特點(diǎn)1.3 反應(yīng)釜的發(fā)展趨勢(shì)2、夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì)2.1、罐體幾何尺寸計(jì)算.2.1.1確定筒體內(nèi)徑20.21.212223.2.1.2確定圭寸頭尺寸2.1.3確定筒體高度夾套幾何尺寸計(jì)算2.1.42.2、夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度與穩(wěn)定性計(jì)算2.2.2穩(wěn)定性校核（按外壓校核厚度）2.2.3水壓測(cè)試校核 2.3反應(yīng)釜的攪拌器2.3.1攪拌器的選型：101212.122.3.2攪拌器的安裝方式及其與軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)132.3.3擋板的設(shè)計(jì)2.4反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置常用電機(jī)及其連接尺寸2.4.12.4

3、.2帶傳動(dòng)減速機(jī)1.313.13142.4.3凸緣法蘭.162.4.4安裝底蓋.172.4.5機(jī)架17聯(lián)軸器2.5攪拌軸的設(shè)計(jì)和校核2.5.1軸的和設(shè)計(jì)2.4.61718.1.82.5.2軸的校核2.6鍵的校核2.7反應(yīng)釜的軸封裝置2.8反應(yīng)釜的其他附件2.8.1設(shè)備法蘭.1819.2.8.2支座222.8.3設(shè)備接口結(jié)束語(yǔ)24. .25. .致謝.參考文獻(xiàn)摘 要:夾套反應(yīng)釜分罐體和夾套兩部分，主要有封頭和筒體組成，多為中、 低壓壓力容器；攪拌裝置有攪拌器和攪拌軸組成，其形式通常由工藝 而定；傳動(dòng)裝置是為帶動(dòng)攪拌裝置設(shè)置的，主要有電動(dòng)機(jī)、減速器、 聯(lián)軸器和傳動(dòng)軸等組成；軸封裝置為動(dòng)密封，一般采

4、用機(jī)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。關(guān)鍵詞：壓力容器；反應(yīng)釜；設(shè)計(jì)Abstract : Reactor is made up of tank and jacket. The main parts are end socket andbarrel. The most reactor is middle and low p ressurecontain er.Thedasher is made up stirrer and mixer shaft, which is base onthe craft. Thegeari ng is to drive

5、 the dasher,which is made up electromotorreducerand couplingdrive shaft. The shaft seal is motive seal. Itusually ado ptmecha ni cal seal and p ack ing seal. It form the whole reactorwith thesupport man hole and tube and so on.Key words:pressure vessels ； reactor ； design1、緒論1.1夾套反應(yīng)釜的總體結(jié)構(gòu)夾套反應(yīng)釜廣泛用于合成

6、橡膠、合成塑料、農(nóng)藥、化肥等行業(yè)。如圖所示， 為一臺(tái)帶式攪拌的夾套反應(yīng)釜。夾套反應(yīng)釜主要由攪拌容器、攪拌裝置、傳動(dòng)裝 置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管和一些附件組成。攪拌容器常被稱作攪 拌釜，當(dāng)作反應(yīng)器用時(shí)，稱為攪拌式反應(yīng)器，簡(jiǎn)稱反應(yīng)釜。多為中、低壓壓反攪拌容器分罐體和夾套兩部分，主要由封頭和筒體組成, 力容器；攪拌裝置由攪拌器和攪拌軸組成， 其形成通常由工藝設(shè)計(jì)而定；傳動(dòng)裝 置是為帶動(dòng)攪拌裝置設(shè)置的，主要由電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器和傳動(dòng)軸等組成；軸 封裝置為動(dòng)密封，一般采用機(jī)械密封或填料密封；它們與支座、人孔、工藝管等 附件一起，構(gòu)成完整的夾套反應(yīng)釜。反應(yīng)釜材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基（

7、哈氏、蒙乃爾）合金及其它 復(fù)合材料。反應(yīng)釜可采用SUS304、SUS316L等不銹鋼材料制造。攪拌器有錨 式、框式、槳式、渦輪式，刮板式，組合式，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用擺線針輪減速機(jī)、 無(wú)級(jí)變速減速機(jī)或變頻調(diào)速等，可滿足各種物料的特殊反應(yīng)要求。密封裝置可采 用機(jī)械密封、填料密封等密封結(jié)構(gòu)。加熱、冷卻可采用夾套、半管、盤管、米勒 板等結(jié)構(gòu)，加熱方式有蒸汽、電加熱、導(dǎo)熱油，以滿足耐酸、耐高溫、耐磨損、 抗腐蝕等不同工作環(huán)境的工藝需要?？筛鶕?jù)用戶工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。1.2反應(yīng)釜基本特點(diǎn)反應(yīng)釜體普遍采用鋼制（或襯里）、鑄鐵或搪玻璃。反應(yīng)釜所用的材料、攪拌 裝置、加熱方法、軸封結(jié)構(gòu)、容積大小、溫度、壓力等各

8、有異同、種類很多，它們的基本特點(diǎn)分述如下：(1) 結(jié)構(gòu)：反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)基本相同，除有反應(yīng)釜體外，還有傳動(dòng)裝置、攪拌和 加熱(或冷卻)裝置等，可改善傳熱條件，使反應(yīng)溫度控制得比較均勻，并不強(qiáng)化 傳質(zhì)過(guò)程。(2) 操作壓力：反應(yīng)釜操作壓力較高。釜內(nèi)的壓力是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生或由溫度 升高而形成，壓力波動(dòng)較大，有時(shí)操作不穩(wěn)定，突然的壓力升高可能超過(guò)正常壓 力的幾倍，因此，大部分反應(yīng)釜屬于受壓容器。(3) 操作溫度：反應(yīng)釜操作溫度較高，通?；瘜W(xué)反應(yīng)需要在一定的溫度條件 下才能進(jìn)行，所以反應(yīng)釜既承受壓力又承受溫度。 獲得高溫的方法通常有以下幾 種：1) 水加溫要求溫度不高時(shí)可采用，其加熱系統(tǒng)有敞開(kāi)式和密閉式兩種。

9、敞 開(kāi)式較簡(jiǎn)單，它由循環(huán)泵、水槽、管道及控制閥門的調(diào)節(jié)器所組成，當(dāng)采用高壓 水時(shí)，設(shè)備機(jī)械強(qiáng)度要求高，反應(yīng)釜外表面焊上蛇管，蛇管與釜壁有間隙，使熱 阻增加，傳熱效果降低。2) 蒸汽加熱加熱溫度在100 E以下時(shí)，可用一個(gè)大氣壓以下的蒸汽來(lái)加熱; 100180 E范圍內(nèi)，用飽和蒸汽；當(dāng)溫度更高時(shí)，可采用高壓過(guò)熱蒸汽。用其它介質(zhì)加熱若工藝要求必須在高溫下操作或欲避免采用高壓的加熱可用其它介質(zhì)來(lái)代替水和蒸汽，如礦物油(275300 C )、聯(lián)苯醚混合258 C )、熔鹽(140540 C )、液態(tài)鉛(熔點(diǎn)327 E)等。電加熱將電阻絲纏繞在反應(yīng)釜筒體的絕緣層上，或安裝在離反應(yīng)釜若干4)3) 系統(tǒng)時(shí)，

10、 劑(沸點(diǎn)距離的特設(shè)絕緣體上，因此，在電阻絲與反應(yīng)釜體之間形成了不大的空間間隙。 前三種方法獲得高溫均需在釜體上增設(shè)夾套，由于溫度變化的幅度大，使釜的夾套及殼體承受溫度變化而產(chǎn)生溫差壓力。采用電加熱時(shí)，設(shè)備較輕便簡(jiǎn)單，溫度較易調(diào)節(jié)，而且不用泵、爐子、煙囪等設(shè)施，開(kāi)動(dòng)也非常簡(jiǎn)單，危險(xiǎn)性不高，成 本費(fèi)用較低，但操作費(fèi)用較其它加熱方法高，熱效率在85%以下，因此適用于加熱溫度在400 E以下和電能價(jià)格較低的地方。(4) 反應(yīng)釜攪拌結(jié)構(gòu)：在反應(yīng)釜中通常要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，為保證反應(yīng)能均勻 而較快的進(jìn)行，提高效率，通常在反應(yīng)釜中裝有相應(yīng)的攪拌裝置，于是便帶來(lái)傳動(dòng)軸的動(dòng)密封及防止泄漏的問(wèn)題。(5)反應(yīng)釜的工作

11、：反應(yīng)釜多屬間隙操作，有時(shí)為保證產(chǎn)品質(zhì)量，每批出料 后都需進(jìn)行清洗；釜頂裝有快開(kāi)人孔及手孔，便于取樣、測(cè)體積、觀察反應(yīng)情況和進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部檢修。1.3反應(yīng)釜的發(fā)展趨勢(shì)1、大容積化，這是增加產(chǎn)量、減少批量生產(chǎn)之間的質(zhì)量誤差、降低產(chǎn)品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢(shì)。染料生產(chǎn)用反應(yīng)釜國(guó)內(nèi)多為6000L以下，其它行業(yè)有的達(dá)30m 3 ;國(guó)外在染料行業(yè)有2000040000L，而其它行業(yè)可達(dá)120 m 3。2、反應(yīng)釜的攪拌器，已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強(qiáng)制循環(huán)。 反應(yīng)釜發(fā)展趨勢(shì)除了裝有攪拌器外，尚使釜體沿水平線旋轉(zhuǎn)，從而提高反應(yīng)速度。3、以生產(chǎn)自動(dòng)化和連續(xù)化代替笨重的間隙手工操作，如采用程序控制，既

12、 可保證穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加收益，減輕體力勞動(dòng)，又可消除對(duì)環(huán)境的 污染。4、合理地利用熱能，選擇最佳的工藝操作條件，加強(qiáng)保溫措施，提高傳熱 效率，使熱損失降至最低限度，余熱或反應(yīng)后產(chǎn)生的熱能充分地綜合利用。 熱管 技術(shù)的應(yīng)用，將是今后反應(yīng)釜發(fā)展趨勢(shì)。2、夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì)2.1、罐體幾何尺寸計(jì)算2.1.1確定筒體內(nèi)徑有公式:D1式中V-工藝條件給定容積，m3 （任務(wù)書規(guī)定1.9 m3）長(zhǎng)比徑，由下表選取表2.1不同釜內(nèi)物料類型長(zhǎng)徑比釜內(nèi)物料類型H1/D i一般反應(yīng)釜液-固相或液液相物料11.3氣液相物料12注：取 i =H i/D 1=1.2經(jīng)計(jì)算得：D1 3怦選取圓整筒體內(nèi)徑D1=120

13、0mm。2.1.2確定封頭尺寸反應(yīng)釜筒體與夾套最常用的封頭形式是標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的橢圓形封頭代號(hào)為EHA，其內(nèi)徑與筒體內(nèi)徑相同，其厚度計(jì)算并向上圓整，因此， 取封頭的內(nèi)就內(nèi)徑為1200mm。2.1.3確定筒體高度有公式（4-2 ）:式中:V1mH 1 V 7 1 封 /V1m封頭容積（見(jiàn)參考文獻(xiàn)1表D-2），m3;1m 高的筒體容積（見(jiàn)參考文獻(xiàn)1表D-1），m3/m;計(jì)算得:H1 V 71封 /V1m=1.455m圓整 H1=1500mm;V=V1mH1+V 封=1.951m 3 ;式中:V1mH1封頭容積（見(jiàn)參考文獻(xiàn)1表D-2），m3;1m高的筒體容積（見(jiàn)參考文獻(xiàn)1表D-1），m

14、3/m; 圓整后的筒體高度，2.1.4夾套幾何尺寸計(jì)算按表4-5夾套直徑D2選取夾套筒體內(nèi)徑 D2= +100=1300 mm,表2.2夾套直徑D2r,500 -6()(1700 -ISOO2000 -30W)嚴(yán)0)-100D1+200裝料系數(shù)n按式:0. 8夾套筒體高度H2按式:(V V 1 封)亍m計(jì)算得：H2=1.155m ,經(jīng)圓整得H2=1200mm ;實(shí)際總傳熱面積F按式FF1mH2戸封 6.仃92m3 3m32.2、夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度與穩(wěn)定性計(jì)算2.2.1強(qiáng)度計(jì)算（按內(nèi)壓計(jì)算強(qiáng)度） 據(jù)工藝條件或腐蝕情況確定，設(shè)備材料選用Q345。由工藝條件給定:設(shè)計(jì)壓力（罐體內(nèi)）Pi =0.25MP

15、a ，設(shè)計(jì)壓力（夾套內(nèi)）p2=0.35MPa ，設(shè)計(jì)溫度（罐體內(nèi)）ti100設(shè)計(jì)溫度（夾套內(nèi)）t2150C。按參考文獻(xiàn)2第九章計(jì)算：液柱靜壓力 P 1H=10-6 Pgh=0.013MPa計(jì)算壓力 P1c= P1+ P1H =0.25MPa 液柱靜壓力P2H= 10八6 gh=0MP計(jì)算壓力 P2c=P 2H+P2c=0.35 MPa焊接接頭系數(shù)，選取罐體及夾套焊接接頭系數(shù)=0.85。設(shè)計(jì)溫度下材料許用應(yīng)力:t=189MPa。罐體筒體計(jì)算厚度1按式:P1D12 tP10.934mm夾套筒體計(jì)算厚度2按式:P2D22 t1.42mmp2封頭計(jì)算厚度1按式：10.934mm0.5P1夾套封頭計(jì)算厚

16、度2按式:p2 D2t1.308mm0.5 P2取最小厚度min3mm乍為計(jì)算厚度腐蝕余量：C2=2.0 mm罐體筒體設(shè)計(jì)厚度1d按式:1dC25mm夾套筒體設(shè)計(jì)厚度罐體封頭設(shè)計(jì)厚度2d按式:1；按式:2dC25mm1dC25mm夾套封頭設(shè)計(jì)厚度2c按式:C25mm鋼板厚度負(fù)偏差:Ci=0.6mm2d（按鋼板厚度6伽）罐體筒體名義厚度1d按式:in5mm夾套筒體名義厚度2d按式:2n5mm罐體封頭名義厚度夾套封頭名義厚度1d按式:2c按式:in2n5mm5mm2.2.2穩(wěn)定性校核（按外壓校核厚度）（1 ）筒體穩(wěn)定性校核假設(shè)罐體筒體名義厚度:n1 =5mm厚度附加量C按式：C C1C22.5mm

17、罐體筒體有效厚度1e按式:C 2.5mm罐體筒體外徑D0按式：D。 筒體計(jì)算長(zhǎng)度L按式：L H 2 系數(shù)：L/D0=1.074系數(shù)：D）/ e =484經(jīng)查表得：系數(shù)A=0.00013D11/3h系數(shù)B=1210mm1300mm2AE許用外壓力P按式：P “ /0.036MPa0.35 MPa確定罐體筒體名義厚度：n=10mm(2)封頭穩(wěn)定性校核 假設(shè)罐體封頭名義厚度n =10 mm查得鋼板厚度負(fù)偏差，選取鋼板厚度負(fù)偏差 據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，腐蝕裕量厚度附加量C按式：C G C2C2=2.0mm2. 8 mmG =0.8mm罐體封頭有效厚度e按式： 罐體封頭外徑Do按式：DoC 7.2mmD1n 12

18、20 mm標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭當(dāng)量球殼外半徑按式:=1098八 0.125系數(shù)A按式：A Ry0.00082查圖4-2 B f A曲線,得系數(shù) B=110 MPa許用外壓力p按式：P0.72MFa 0.3MPaR e確定罐體封頭名義厚度:n=10mm2.2.3水壓測(cè)試校核Q345通常溫度下的許用應(yīng)力157MPa罐體的水壓測(cè)試壓力:Rt 1.25Rf 0.3125 MPa夾套的水壓測(cè)試壓力:P2T 1.25RT 0.4375M Pa材料的屈服點(diǎn)應(yīng)力345M Pa0.9s= 263.93MPa容器圓筒應(yīng)力：1tPt(D1e)夾套內(nèi)壓試驗(yàn)應(yīng)力:1t2 eRt(D1 e)24.03MPa;24.03MPa 2

19、63.93MPa39.10 MP a;39.10 MPa 263.93MPa2.3反應(yīng)釜的攪拌器2.3.1攪拌器的選型:攪拌器的型式主要有：槳式、推進(jìn)式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶式等。本反應(yīng)釜攪拌裝置的攪拌器采用推進(jìn)式。232攪拌器的安裝方式及其與軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本反應(yīng)釜選用的是推進(jìn)式攪拌器，攪拌器推進(jìn)式攪拌器是類似風(fēng)扇扇葉結(jié) 構(gòu)。它與軸的連接是通過(guò)軸套用平鍵或緊定螺釘固定，軸端加固定螺母。為防螺 紋腐蝕加軸頭保護(hù)帽。推進(jìn)式攪拌器直徑：Dj 0.2D1 0.2 1100 220mm取Dj=200伽233擋板的設(shè)計(jì)擋板是一種常用的攪拌附件之一。當(dāng)攪拌器沿容器中心線安裝，驕傲辦物料 的黏度不大，

20、攪拌轉(zhuǎn)速不高時(shí)，液體將隨著槳葉旋轉(zhuǎn)方向一起運(yùn)動(dòng)， 容器中心部 分的液面下降，形成漩渦，降低混合效果。未消除這種現(xiàn)象，通常將容器中加入增加流體的剪切強(qiáng)度，改善攪1/10 1/12 ，一般設(shè)置4 6個(gè)沿罐壁擋板，把回轉(zhuǎn)的切向流東改變?yōu)閺较蚝洼S向流動(dòng), 拌效果。擋板的寬度通常取容的內(nèi)徑的均勻分布直立安裝。本反應(yīng)釜選用角鋼，選用標(biāo)準(zhǔn)為寸為40 X40。GB/T9787-1988 熱軋等邊角鋼，具體尺擋板寬度 B=D1/12=91.666 m，圓整取B=90 mm選用四個(gè)擋板擋板與罐壁間隙為B/5=22毫米，圓整取30毫米2.4反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置反應(yīng)釜的攪拌器是由傳動(dòng)裝置來(lái)帶動(dòng)。傳動(dòng)裝置通常設(shè)置在釜頂封頭

21、的上 部。反應(yīng)釜傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)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(jì)機(jī)架和底座等。2.4.1常用電機(jī)及其連接尺寸本反應(yīng)釜選用YB160M1-8電機(jī)，同步轉(zhuǎn)速750r/min，電機(jī)的功率P=4kW。滿載轉(zhuǎn)速720r/min，質(zhì)量118 kg,額定轉(zhuǎn)矩2.0TN。242帶傳動(dòng)減速機(jī)任務(wù)書規(guī)定本反應(yīng)釜的減速機(jī)為帶傳動(dòng)減速機(jī)。帶傳動(dòng)速機(jī)的設(shè)計(jì)V帶減速機(jī)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格低廉，能防止過(guò)載，噪聲小。但不適用于防爆場(chǎng)合。查表丫系列三相異步電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù),傳動(dòng)的額定功率P=4 kW小皮帶輪轉(zhuǎn)速:ni720r / min大皮帶輪轉(zhuǎn)速：n2250r/min在電動(dòng)機(jī)中，我們選

22、用滿載全轉(zhuǎn)速 750r/min ，8極三相異步電動(dòng)機(jī)，在減 速器中，帶傳動(dòng)的速比為3:1，電動(dòng)機(jī)的額定功率為4kw的丫系列的。 我們將帶式減速器設(shè)計(jì)使用 V型帶，于是我們得到功率P=4kw，轉(zhuǎn)速 n=720r/m in1 ）計(jì)算功率 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表12.6可知 工況系數(shù)Ka=1.1P d=K A xp=1.1 X3kw=3.3kw2 ）選取普通V型帶根據(jù)Pc=4kw，n=720r/min由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖12-13確定選用A型帶。3 ）、確定大帶輪與小帶輪基準(zhǔn)直徑 D1，D2由參考文獻(xiàn)3表12.7取D1=75mm，驗(yàn)算帶速V有公式：V 匹衛(wèi)60 1000=3.14 X75 X730 北0000

23、0=2.87m/s 5m/s故小帶輪的直徑選取合適。根據(jù)公式：D2 - D1 (1),=2%=730 十240 X140 X(1-0.02 ) =411.6mm由參考文獻(xiàn)3表12.7取圓整D2=400mm 大帶輪轉(zhuǎn)速：n2=吐晉=730 X140 X0.98 -400 =250.4r/min其誤差的絕對(duì)值:n2 240240100%=4.3%120 ，故尺寸合適。7 )、確定V帶根數(shù)z“一” .n1 720 C CLC傳動(dòng)比 i= 一=2.953n2 243.8由參考文獻(xiàn)312.3 , 12.4,12.5 , 12.6,12.8分別查得：R=1.30kw, R=0.02kw, Ko =0.96

24、,KL=1.11Pd所以 z=Pd=2.23(R R)K Kl取z=3根8 ）、求壓軸力FQ500PC，2.51)qv2由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表12.2查的q=0.10kg/m張緊力公式：F。二壽（二(0961) o.10 5.352ZV K =500 3.3 =3 5.35=167.78N壓軸力 FQ= 2XZ XFXsin(a/2 )=2 X3X167.78 Xsin (153.4/2 ) =979.68N2.4.3凸緣法蘭凸緣法蘭一般焊接于攪拌容器封頭上，用于連接攪拌傳動(dòng)裝置，亦可兼作 安裝，維修，檢查用孔。凸緣法蘭分整體和襯里兩種結(jié)構(gòu)形式，密封面分突面（R） 和凹面（M）兩種。本反應(yīng)釜凸緣法蘭

25、焊接于攪拌容器封頭上，采用整體結(jié)構(gòu)形式。由表D-6凸緣法蘭主要尺寸，選擇公稱直徑 DN=200mm ，螺紋為M16，螺栓數(shù)量為8 個(gè)的M型凸緣法蘭。244安裝底蓋安裝底蓋采用螺柱等緊固件，上與機(jī)架連接，下與凸緣法蘭連接，是整個(gè)攪 拌傳動(dòng)裝置與容器連接的主要連接件。安裝底蓋的常用形式為RS和LRS型，其他結(jié)構(gòu)（整體或襯里）、密封面形 式（突面或凹面）以及傳動(dòng)軸的安裝形式（上裝或下裝），按HG21565-1995 選取。安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同。形式選取時(shí)應(yīng)注意與凸緣法蘭的密 封面配合（突面配突面，凹面配凹面）。本反應(yīng)釜安裝底蓋采用螺柱等緊固件，上與機(jī)架連接，下與凸緣法蘭連接。 采用RS型

26、形式，整體結(jié)構(gòu)、密封面形式（突面）以及傳動(dòng)軸的安裝形式（上裝）， 按HG21565-1995 選取。安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同，均為 DN=200mm,查表D.7安裝底蓋的尺寸確定其他參數(shù)。245機(jī)架立式攪拌設(shè)備傳動(dòng)裝置大多是通過(guò)機(jī)架、安裝底蓋安裝在攪拌設(shè)備封頭上。機(jī)架上端應(yīng)與減速器連接尺寸相匹配，下端采用螺柱與安裝底蓋相連接。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)架不能滿足要求時(shí)，可以根據(jù)具體結(jié)構(gòu)自行進(jìn)行設(shè)計(jì)。本攪拌器的機(jī)架為焊接 非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，具體尺寸以圖示為準(zhǔn)。2.4.6聯(lián)軸器電機(jī)或減速機(jī)輸出軸與傳動(dòng)軸之間及傳動(dòng)軸與攪拌軸之間的連接，都是通過(guò)聯(lián)軸器連接的，并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類

27、。 常用的聯(lián)軸器有彈性塊式聯(lián)軸器，剛性凸緣聯(lián)軸器，夾殼聯(lián)軸器和緊箍夾殼聯(lián)軸 器等。據(jù)所選V帶減速機(jī)的規(guī)格,本反應(yīng)釜采用剛性凸緣聯(lián)軸器。查 GT型凸緣聯(lián) 軸器主要參數(shù)及尺寸，選用聯(lián)軸器的符號(hào)為GY-4，孔徑為40 mm,質(zhì)量為3.15kg。2.5攪拌軸的設(shè)計(jì)和校核2.5.1軸的和設(shè)計(jì)攪拌軸的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容同一般傳動(dòng)軸，主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核攪拌軸的材料：選用 45鋼軸功率：P=3kw，軸轉(zhuǎn)速n2=250 %inP3T= 9550 = 9550 114.6N ?mn250材料許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力T=35，查表得系數(shù)A=112軸端直徑112考慮到開(kāi)鍵槽軸擴(kuò)大5%，貝U d=26.92mmv30mm故取最小軸

28、徑為30 mm2.5.2軸的校核FQBP3由圖可得 T= 9550 = 9550 114.6N ?mn250A點(diǎn)處FQ=979.68N，對(duì)B,C點(diǎn)的約束反力68 335FB= FQ 1178.5N33568FC=FQ 198.9N335pA由彎矩圖和彎力圖可知，最危險(xiǎn)截面為 B處而 B 處的彎矩 MB=0.068 XFQ=979.68 X0.068=66.62N m因?yàn)樵搨鲃?dòng)為單向傳動(dòng)，可以認(rèn)為扭矩為為脈動(dòng)循環(huán)變化，故折合系數(shù)=0.6.貝UT=0.6 X114.6=68.76N最危險(xiǎn)截面處的當(dāng)量彎矩MeB= JlMb2 ( T)2 = J66.622 68.762=95.74N m計(jì)算最危險(xiǎn)截

29、面B的軸徑doJ95.74 1000V 0.1 55=25.92mm算上5%的加工減薄量以及銷的影響，取 d=30mm，顯然強(qiáng)度足夠。2.6鍵的校核軸上鍵最小的是大帶輪的鍵，其型號(hào)為鍵32 X8 X7，材料為45鋼，需用剪切應(yīng)力為T=30MPaFq=M 十r=159.1 -h0.018=7640N , Aq=0.032 X0.008+3.14 X0.004 2=2.724 cX10 m2T Fq/ Aq=28.07MPa;所以tV T，即鍵的強(qiáng)度合格。2.7反應(yīng)釜的軸封裝置軸封是攪拌設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。其任務(wù)是保證攪拌設(shè)備內(nèi)處于一定的 正壓力的真空狀態(tài)以及防止反應(yīng)物料逸出和雜質(zhì)的滲入。鑒于

30、攪拌設(shè)備以立式容 器中心頂插式攪拌為主，很少滿釜操作，軸封的對(duì)象主要為氣體；而且攪拌設(shè)備 由于反應(yīng)工況復(fù)雜，軸的偏擺振動(dòng)大，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性差等特點(diǎn)，故不是所有形式的 軸封都能用于攪拌設(shè)備上。反應(yīng)釜攪拌軸處的軸封，屬于動(dòng)密封，常用的有填料密封和機(jī)械密封兩種形式，它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)，可以直接使用。（1）填料密封填料密封是由底環(huán)、本體、油環(huán)、填料、螺栓、螺柱、壓蓋以及油杯等組成。 在壓蓋壓力作用下，裝在攪拌軸與填料箱本體之間的填料， 對(duì)攪拌軸表面產(chǎn)生徑 向壓緊力。由于填料中含有潤(rùn)滑劑，因此，在對(duì)攪拌軸產(chǎn)生徑向壓緊力的同時(shí)， 形成一層極薄的液膜，一方面使攪拌軸得以潤(rùn)滑，另一方面阻止設(shè)備內(nèi)流體的逸

31、出或外部流體的滲入，達(dá)到密封的目的。當(dāng)采用填料密封時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)填料箱。標(biāo)準(zhǔn)填料箱中，HG 21537.7 92為碳鋼填料箱，HG 21537 . 8 92為不銹鋼填料箱，標(biāo)準(zhǔn)填料箱結(jié)構(gòu)形 式見(jiàn)附圖5-8，明細(xì)表見(jiàn)附表5-13，主要尺寸見(jiàn)附表5-14。均分為0 . 6MPa、 1 . 6MPa兩檔規(guī)格。PN0.6MPa為五個(gè)填料，PNI.6MPa為七個(gè)填料環(huán)。填料箱密封的選用還應(yīng)注意以下幾方面： 當(dāng)填料箱的結(jié)構(gòu)和填料的材料選擇合理， 并有良好潤(rùn)滑和冷卻條件時(shí)，可 用于較高的工作壓力、溫度和轉(zhuǎn)速條件下； 當(dāng)填料無(wú)冷卻、潤(rùn)滑時(shí)，轉(zhuǎn)軸線速度不應(yīng)超過(guò) Im /s； 當(dāng)攪拌容器內(nèi)介質(zhì)溫度大于200

32、0 C時(shí)，應(yīng)對(duì)填料密封進(jìn)行有效冷卻； 當(dāng)從填料箱油杯中壓注密封潤(rùn)滑液時(shí)，潤(rùn)滑液壓力一般應(yīng)略高于被密封介 質(zhì)的壓力，以防止容器內(nèi)介質(zhì)的泄露；采用密封潤(rùn)滑液時(shí)，潤(rùn)滑液流入容器內(nèi)對(duì) 工藝性能有影響時(shí)，應(yīng)在填料箱下端軸上設(shè)置儲(chǔ)油杯； 填料箱一般可不設(shè)支承套，應(yīng)將攪拌軸的支承設(shè)置在機(jī)架上。（2）機(jī)械密封機(jī)械密封是一種功耗小，泄漏率低，密封性能可靠，使用壽命長(zhǎng)的轉(zhuǎn)軸密 封。主要用于腐蝕，易燃，易爆，劇毒及帶有固體顆粒的介質(zhì)中工作的有壓和真 空設(shè)備。由于反應(yīng)釜多采用立式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)速低，但攪拌軸直徑大，尺寸長(zhǎng)，擺動(dòng)和振 動(dòng)較大，故機(jī)械密封常采用外裝式（靜環(huán)裝于釜口法蘭外惻），小彈簧（補(bǔ)償機(jī) 構(gòu)中含有多個(gè)沿周向分

33、布的彈簧），旋轉(zhuǎn)式（彈性元件隨軸旋轉(zhuǎn)）的結(jié)構(gòu)，當(dāng)介 質(zhì)壓力、溫度低且腐蝕性大時(shí)，可采用單端面（由一對(duì)密封端面組成），非平衡型（載荷系數(shù)K1）的機(jī)械密封。當(dāng)介質(zhì)壓力，溫度高或介質(zhì)為易燃，易爆， 有毒時(shí)，應(yīng)采用雙端面（由兩對(duì)密封面組成），平衡型（載荷系數(shù)K1 ）的機(jī)械 密封。當(dāng)攪拌設(shè)備采用機(jī)械密封時(shí)，在下列情況下，應(yīng)采用必要的措施，以便保證 密封使用性能，提高使用壽命。 當(dāng)密封腔介質(zhì)溫度超過(guò)80 C時(shí)，對(duì)單端面和雙端面機(jī)械密封，都應(yīng)采用 冷卻措施； 為防止密封面干摩擦，對(duì)單端面機(jī)械密封，應(yīng)采用潤(rùn)滑措施； 當(dāng)采用雙端面機(jī)械密封時(shí)，應(yīng)采用密封液系統(tǒng)，向密封端面提供密封液， 用于冷卻，潤(rùn)滑密封端面； 必

34、要時(shí)，應(yīng)對(duì)潤(rùn)滑液，密封液進(jìn)行過(guò)濾； 當(dāng)采用潤(rùn)滑及密封液系統(tǒng)時(shí)，需考慮一旦潤(rùn)滑液，密封液漏入攪拌容器 內(nèi)，應(yīng)不會(huì)影響容器內(nèi)物料的工藝性能，不會(huì)使物料變質(zhì)，必要時(shí)應(yīng)采用緩沖液 杯和漏夜收集器等防污染措施。本反應(yīng)釜一般在常壓，低壓，低轉(zhuǎn)速下使用，故采用填料密封。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，易于制造，在攪拌設(shè)備上曾得到廣泛應(yīng)用，且便于定期維護(hù)此攪拌設(shè)備。2.8反應(yīng)釜的其他附件2.8.1設(shè)備法蘭當(dāng)筒體與上封頭用法蘭連接時(shí)，常采用甲型平焊法蘭連接，這是壓力容器法 蘭中的一種，嘉興平焊法蘭密封面結(jié)構(gòu)常用平密封面和凹凸密封面的兩種。 甲型 平焊法蘭的工作溫度為-20300 C,不同使用溫度下最大允許工作壓力按照參考文獻(xiàn)2表12-3的規(guī)定。常用甲型平焊法蘭質(zhì)量見(jiàn)參考文獻(xiàn)1表D-4 。2.8.2支座夾套反應(yīng)釜多為立式安裝，最常用的支座為耳式支座。標(biāo)準(zhǔn)耳式支座(JB/T4725-92 )分為A型和B型兩種。當(dāng)設(shè)備需要保溫或直接支承在樓板上 時(shí)選B型，否則選A型?？紤]到安裝誤差造成的受力情每臺(tái)反應(yīng)釜常用4個(gè)支座，但作承重計(jì)算時(shí)， 況變壞，應(yīng)按兩個(gè)支座計(jì)算。B型標(biāo)準(zhǔn)耳式支座，耳座為4本反應(yīng)釜為夾套立式安裝，不需要保溫，選用 個(gè)。2.8.3設(shè)備接口在筒體和封頭上需要開(kāi)一些各化工容器及設(shè)備，往往由于工藝操作等原因，種用途的孔。(1) 視鏡的公稱