典型設(shè)備帶攪拌裝置的夾套傳熱式連讀反應(yīng)釜機械設(shè)計說明書

摘 擋 罐體和夾套總質(zhì)量m1的計 傳動裝置總質(zhì)量m2的計 物料重量m3的計 冷卻水重量m4的計 傳動裝置、軸封裝置及支座、人孔、工藝接管等附件組成。容器內(nèi)介質(zhì)為，夾套內(nèi)的介質(zhì)為蒸汽。采用電機Y132M2-6960r/min5.5kW采用推進式，攪拌軸轉(zhuǎn)速200r/min4kW：帶攪拌的夾套反應(yīng)釜；；蒸汽；電機 Y132M2-6；推進式攪拌工作壓力4設(shè)計壓力工作溫度設(shè)計溫度全容積操作容積傳熱面積攪拌軸轉(zhuǎn)速軸功率4概泛應(yīng)用于合成塑料、合成纖維、合成橡膠、、化肥等行業(yè)。一個夾套反應(yīng)釜主要有攪攪拌器和攪拌軸組成；傳動裝置是為帶動攪拌裝置的，主要由電動機、器、聯(lián)軸器和罐體和夾套的設(shè)計罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計D11200mm，宜采用可拆連接。當(dāng)要求可拆時，做成罐體幾何尺寸的設(shè)計確定筒體內(nèi)徑 式 V—工藝條件給定容積

1347確定封頭尺寸H375mmA2.2346m2V00.3977m3，DND11400mm曲hi=350mmDN≤2000mm直邊高度h0=25mm ： 2[]t式 橢圓封頭形狀系數(shù)，k=Pc---------計算壓力，Pc=P+則Pc=P=4.5MPa查參考文獻[1]查參考文獻[2]，封頭焊接型式采取雙面焊、全焊透，局部無損檢測，則 =19.7mm2[]t最小厚度是指殼體加工成型后不包括腐蝕裕量的最小厚度。GB105.1-2011《壓力容器查參考文獻[2]得：負偏差取C10.3mm查參考文獻[2]得：腐蝕裕量取C21.3mm確定筒體的厚度根 ：H1(VV封)/V1m式中V封—封頭容積（查參考文獻[1]，m3V1m—1m高筒體容積（查參考文獻[1]，m3/m；代入H1(2.30.3977)/1.5391236VV1mH1V封 式中V封—封頭容積（查參考文獻[1]，m3H1—圓整后的筒體高度，夾套幾何尺寸計夾套下的封頭型式和罐體封頭，其直徑D2與夾套筒體相同。夾套高H2由傳熱面積而決定，但不能低于料液高。裝料系數(shù)通常取0.6~0.85，本設(shè)計應(yīng)取0.8（推進式攪拌器只適用于低黏度液體操作容積=全容積0.82.31.84VV封V夾套高度H2計算：H2 V

0.82.3 0.937查參考文獻[1]得F1m4.40封封

A2.2346mFF

夾套反應(yīng)釜的強度計算強度計算的原則及依據(jù)GB150-1998《鋼制壓力容器》的規(guī)定。DN600mm時，被夾套包圍部分的圓筒分別按內(nèi)壓圓筒和外壓圓筒計算，取其中較按內(nèi)壓對圓筒和封頭進行強度計算罐體筒體厚度計已知tc=190 []t189MP Pc=P=4.5=19.7查參考文獻[2]得：負偏差取C10.3mm查參考文獻[2]得：腐蝕裕量取C21.3計算名義厚度封頭同理tc=190 Pc=P=4.5 []t189MPa=19.7第1部分:通用要求》中對容器最小厚度的規(guī)定是：查參考文獻[2]得：負偏差取C10.3mm查參考文獻[2]得：腐蝕裕量取C21.3mm按外壓對筒體和封頭進行強度校核由于圓筒外徑=1400+42=1442圓筒有效厚度19.7所以73；其 LH1h100013501117 3 =查參考文獻[2]A0.003，tc190B150=150/73=2<4.5MPa因為所以筒體名義厚度n19.7mm，令n=45同理可得：所 34；=34查參考文獻[2]A0.009，tc190℃,B160=160/34=4.7>4.5MPa因為所以筒體名義厚度n設(shè)封頭名義厚度n=45mm，則=1400+90=1490，43.7本設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，查參考文獻[2]，K1所以R0計算系數(shù)AR0查參考文獻[2]，得A,B故：帶入計算 >4.5夾套厚度計算(1)夾套筒體部分厚度計已知tc150o Pc0.4MPa[]t189MP 則

1.870mm22[]t2

mm。所以取計算厚度23查參考文獻[2]得：負偏差取C10.3查參考文獻[2]得：腐蝕裕量取C21.3計算名義厚度n2C24.3 1.867mm2[]t 不滿足剛性條件，取最小厚度做計算厚度23則n2C24.3水壓實驗校核計夾套反應(yīng)釜對罐體和夾套分別進行水壓校核，并對圓筒的應(yīng)力T進行校罐體由于[][]t， 4.5=5.6=95.9查參考文獻[2]材料屈服點應(yīng)

s345T0.9

0.9s0.93450.85

c由于[][]t，故 1.25P1.250.40.5c 查參考文獻[2]材料屈服點應(yīng)s345MPa；0.9s263.9T0.9s反應(yīng)釜的設(shè)計反應(yīng)釜的攪拌器反應(yīng)釜的攪拌器推進式：D1/DJ4/1~3/1 H0/DJ不限本設(shè)計中取D1/DJ3.5 H0/DJ查參考文獻[1]D11400mm；H0600mm；DJ400D11/5～1/2n=100～500r/min的場合。推進式攪拌器如圖1。擋

圖 推進式攪拌徑的1/10～1/12，一般設(shè)置4～6個擋板沿罐壁均勻分布直立安裝[1]。本設(shè)計擋板寬度取容器內(nèi)徑的1/10，設(shè)計4個擋板。反應(yīng)釜的傳動裝為加工和安裝方便，常將攪拌軸分段制造。安裝攪拌器的部分稱為攪拌軸或下軸，與常用電動機及其連接尺寸按設(shè)計書要求，選Y132M2-6，其軸功5.5kW，軸轉(zhuǎn)速n=960r/min，本設(shè)計選用V型帶傳動。查參考文獻[1]得：電動機Y132M2-6電流Y132M-PdP式 電動機功率 釜用機類型、標(biāo)準(zhǔn)及其選由于立式反應(yīng)釜轉(zhuǎn)速通常較低，因而電動機多與變速器（器）組合使用，有時也采用變頻器直接調(diào)速。釜用立式器主要類型有擺線針輪機、齒輪器和帶傳動器三大類[1]。其基本特性見下表。三大類器已列入HG/T3139.1～12《釜用立式減釜用立式標(biāo) 器的基本特性：擺線針輪齒輪使用長、運轉(zhuǎn)平使用長；在相同該機結(jié)構(gòu)簡單，過in額定9604.8n輸 出軸轉(zhuǎn)速200r/min，轉(zhuǎn)矩T與功率P的轉(zhuǎn)化為：TPPT

5.5T=1075.29式中P—T—輸出轉(zhuǎn)矩，N·m；—總傳動效根據(jù)以上數(shù)據(jù)查參考文獻[1]可選用FP系列帶傳動機攪拌軸的計算攪拌軸的材料攪拌軸的結(jié)構(gòu)攪拌軸的最小軸后，查參考文獻[1]，取最小軸徑為40mm。P4kWn=200r/min45鋼，查參考文獻[1]知： d 112 30.4n d—軸端直徑，n—轉(zhuǎn)速，r/min

=d32mm,帶輪和聯(lián)軸器軸向定位的連接用平鍵查參考文獻[1]，選用平鍵10832js9d235mm，查參考文獻[1]，40mmL42mm,為了保證軸端擋圈只壓在帶輪上而不壓在軸的端面上，軸的長度應(yīng)取略短些，取段軸的長度L1=40mm。上軸強度校核查參考文獻[1]知

T0[W式中[]K35W對于實心軸查參考文獻[1]

pWp

d

3.1432

6430.72P9.55106T0 5式中max—扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa；T0—軸傳遞的扭矩，N·m；則max1910006430.7229.70]Kd40mm

軸承的選擇及校軸承選對軸承作為支承。本設(shè)計中，轉(zhuǎn)速較低，載荷較重，24小時連續(xù)工作，故選用圓錐滾子軸d=35D=18T=18B=18C=14Cr=43.2Cor=59.2系數(shù)e=0.38，Y=1.4，Y0=0.8；軸承代號為32007。軸承校查參考文獻[3]，對滾子軸承核算106CfLh t60n式 n—軸承的工作轉(zhuǎn)速

PLh—按小時計算的軸承額定10/3CPh參考文獻[3]知：選L范圍為50000～60000，10（對圓錐滾子軸的 指數(shù)10）h

6339.2P2荷影響因素fp）

C

h 50468.860nP 60 6200Lh50468.8h50000～60000h聯(lián)軸器的選擇查參考文獻[2]KA1.5；故TC1.5191Tn400N·m，許用轉(zhuǎn)矩[n]8000r/minm5.43kg罐內(nèi)攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)攪拌器與攪拌軸的連接結(jié)構(gòu)設(shè) ：DJ=0.33×1100=363最終查參考文獻[1]DJ400mmm4.59kg軸封型式的選擇填料密機械密D1=175 D2=145 D3=110 H=147機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計端與變速器（機）連接尺寸相匹配，下端采用螺柱與安裝底蓋連接。機架分為無支點DJ型單支點機架主要尺寸56選擇凸緣法蘭本設(shè)計選擇R型法蘭（DN=400mm。R型突面法蘭查參考文獻[1]。安裝底蓋結(jié)構(gòu)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、密封面型式（突面或凹面RS型安裝底蓋，其尺寸為：DN400mm機架公稱直徑400mmd40mm查BC型，否則選A型，B4個，查參考文獻[1]DN1400mm得：允許90KNH250mm30M2415.7kg，B型耳式支座尺B型鋼板l2=290 b2=140Bb470

210b1140mml1200mm，114mm，S1703l3315mm，b3250mm，8mme3料選用Q345R，地板材料一般應(yīng)與容器材料相同。D1867

2l2 n—殼體名b2、l2、3—耳式支座尺寸，查參考文獻[1]中相應(yīng)的尺寸接管和法（P蘭密封面為突面（RFPN表示，查參考文獻[1]知一般PN32mm，蒸汽外徑為38mm，一般加料口PN為80mm，故加料口外徑為89mm，一般溫度計PN為25mm，故溫度計外徑為32mm，一般壓縮空氣PN為32mm，壓縮空氣外徑為38mm，一般放料口和冷凝水出口管PN為50mm，放料口外徑為57mm，冷凝水出口管外徑為57mm。法蘭密封面應(yīng)進行機械加工，通常表面粗糙度Ra3.2～6.3m。本設(shè)計的表面粗糙度取中間值4.8m，因為法蘭螺栓等距跨中均布。接管的伸長一般為從法蘭密封面到殼人密封面型式：突面（RF型）公稱壓力：1.0MPa公稱直徑：DN=450總質(zhì)量：154kg螺柱：2040M24×12視當(dāng)視鏡需要斜裝或設(shè)備直徑較小時，采用帶燈有頸視鏡，PN=100mmPN=100mm時，得視鏡質(zhì)量m=4.7kg。液