教學(xué)規(guī)劃夾套發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)

**編號(hào)夾套發(fā)酵罐設(shè)計(jì)題目：夾套發(fā)酵罐設(shè)計(jì)機(jī)械工程學(xué)院 過(guò)程設(shè)備與控制工程專(zhuān)業(yè)**學(xué)號(hào)1040212205學(xué)生姓名付永生指導(dǎo)教師崔政偉教授石秀東副教授目錄一、課程設(shè)計(jì)的目的和要求---------------------------------3感謝閱讀二、課程設(shè)計(jì)的學(xué)時(shí)和學(xué)分---------------------------------3感謝閱讀三、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1.夾套好氧發(fā)酵罐設(shè)計(jì)---------------------------------3感謝閱讀2.主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算----------------------------3感謝閱讀四、計(jì)算及說(shuō)明-------------------------------------------5感謝閱讀（一）攪拌裝置的設(shè)計(jì)--------------------------------------5精品文檔放心下載1.傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)-------------------------------------5感謝閱讀**（1）電動(dòng)機(jī)的選型---------------------------------5精品文檔放心下載（2）減速機(jī)的選型---------------------------------6精品文檔放心下載（3）機(jī)架-----------------------------------------6精品文檔放心下載2.攪拌軸的設(shè)計(jì)--------------------------------------7精品文檔放心下載（1）攪拌軸的材料----------------------------------7感謝閱讀（2）攪拌軸的結(jié)構(gòu)----------------------------------8謝謝閱讀（3）攪拌軸的強(qiáng)度校核------------------------------8感謝閱讀3.聯(lián)軸器的選取--------------------------------------9謝謝閱讀4.軸承3的選取及其軸承壽命的核算--------------------9精品文檔放心下載5.密封裝置的選取-----------------------------------10精品文檔放心下載6.攪拌器的設(shè)計(jì)-------------------------------------10精品文檔放心下載（1）攪拌器的類(lèi)型及應(yīng)用場(chǎng)合------------------------11感謝閱讀（2）攪拌器的計(jì)算---------------------------------12謝謝閱讀7.攪拌軸的臨界轉(zhuǎn)速---------------------------------13精品文檔放心下載（二）設(shè)備本體的設(shè)計(jì)------------------------------------13謝謝閱讀1.罐體的設(shè)計(jì)---------------------------------------13謝謝閱讀（1）罐體，夾套的筒體，封頭的直徑，長(zhǎng)度設(shè)計(jì)、計(jì)算-----13感謝閱讀（2）罐體及夾套的厚度計(jì)算及穩(wěn)定性校核----------------15精品文檔放心下載（3）罐體壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核及容積驗(yàn)算---------------18感謝閱讀2.附件的選取----------------------------------------19感謝閱讀（1）工藝接管及觀測(cè)部件-----------------------------19感謝閱讀（2）法蘭的選取------------------------------------20精品文檔放心下載**（3）人孔及手孔-------------------------------------21精品文檔放心下載（4）傳熱部件的計(jì)算---------------------------------21謝謝閱讀（5）擋板、中間支承、扶梯的選取---------------------21謝謝閱讀（6）設(shè)備支座設(shè)計(jì)----------------------------------22精品文檔放心下載參考文獻(xiàn)-------------------------------------------------22感謝閱讀一.課程設(shè)計(jì)的目的和要求目的：通過(guò)開(kāi)設(shè)本課程設(shè)計(jì)，可使學(xué)生全面綜合應(yīng)用機(jī)械CAD、熱工學(xué)、傳熱與傳質(zhì)、過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)及化工機(jī)器等課程的知識(shí)，將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)得到更深刻的理解和升華感謝閱讀要求：全面認(rèn)識(shí)掌握傳熱的工程計(jì)算，化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算，熟悉并掌握化工設(shè)備圖的畫(huà)法及有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。精品文檔放心下載二.課程設(shè)計(jì)的學(xué)時(shí)和學(xué)分**學(xué)時(shí)：3周學(xué)分：1.5三.課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1.夾套好氧發(fā)酵罐設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)及要求容器內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力/MPa0.150.12設(shè)計(jì)壓力/0.180.15MPa工作溫度/℃50-70℃20℃設(shè)計(jì)溫度/℃110℃80℃介質(zhì)有機(jī)發(fā)酵液水腐蝕情況無(wú)無(wú)推薦材料304不銹鋼304不銹鋼攪拌器形式組合槳全容積/1m3/第一組100升/第二組30升/第三組操作容積/75%全容積/75%全容積/75%全容積/傳熱面積軸功率4KW1.5-2.2KW0.75-1.1KW**攪拌器的轉(zhuǎn)速 50~60r/min 60~80r/min 100r/min謝謝閱讀攪拌器的傳動(dòng) 底部磁力驅(qū)頂部機(jī)械攪拌 頂部機(jī)械攪拌形式 動(dòng)機(jī)械攪拌接管表符號(hào)公稱(chēng)尺寸DN連接面型式用途a蒸汽入口b加料口C1\c2視鏡d溫度計(jì)接口epH計(jì)接口f溶氧計(jì)接口g罐壓壓力表接口h取樣口i壓縮空氣入口j放料口k冷凝水出口結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)課本。溫度、轉(zhuǎn)速、pH、溶氧、消泡、補(bǔ)料、空氣流壓力、罐壓謝謝閱讀主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算攪拌反應(yīng)器主要由攪拌裝置、軸封和攪拌罐三部分組成。三個(gè)組精品文檔放心下載成部分各起如下的作用:攪拌裝置:由傳動(dòng)裝置、攪拌軸、攪拌器組精品文檔放心下載**成,由電動(dòng)機(jī)和皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)攪拌軸使攪拌器按照一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),以實(shí)現(xiàn)攪拌的目的。軸封:為攪拌罐和攪拌軸之間的動(dòng)密封,以封住罐內(nèi)的流體不致泄漏。攪拌罐:罐體、加熱裝置及附件。它是盛放反應(yīng)物料和提供傳熱量的部件。感謝閱讀攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)包括化學(xué)工程和機(jī)械結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分,化學(xué)工程設(shè)計(jì)提出了機(jī)械設(shè)計(jì)的原始條件,即給出生產(chǎn)量、操作方式、最大工作壓力最高工作溫度、工作介質(zhì)物性和腐蝕情況等。有時(shí)還需提出傳熱面的型式和傳熱面積、攪拌器的形式、攪拌的轉(zhuǎn)速和功率,對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì),應(yīng)對(duì)攪拌設(shè)備的容積、攪拌裝置、傳動(dòng)裝置和軸封裝置進(jìn)行合理的選型，強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)計(jì)算、設(shè)計(jì)。謝謝閱讀計(jì)算和說(shuō)明（一）攪拌裝置的設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)，減速機(jī)，聯(lián)軸器及機(jī)架。（1）電動(dòng)機(jī)的選型。由攪拌功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率可根據(jù)公式Pd=(P+Pm)/η計(jì)算，根據(jù)化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表7-7傳動(dòng)機(jī)械效率取圓柱齒輪傳動(dòng)的效率η1=0.95，軸承的傳動(dòng)效率為η2=0.99，可求得組合裝置的傳動(dòng)效率為**η=η2η3=0.952×0.993=0.876。謝謝閱讀 填料密封功率損失約為攪拌器的10%，Pm=2x0.1=0.2kw精品文檔放心下載本裝置選用填料密封因此求電動(dòng)機(jī)功率Pd=(P+Pm)/η=（2+0.2）/0.875=2.514kw。查表機(jī)械手冊(cè)表12-1，選取電機(jī)的尺寸如下：型號(hào)：Y132M2-8感謝閱讀額定功率：3kw滿載轉(zhuǎn)速：710r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：2.0kw最大轉(zhuǎn)矩：2.0kw質(zhì)量79kg。（2）減速機(jī)的選型。立式減速器主要類(lèi)型有擺線針輪減速器、齒輪減速器和帶傳動(dòng)減速器三大類(lèi)。在此經(jīng)過(guò)計(jì)算選用齒輪減速器，其主要特點(diǎn)是傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長(zhǎng)，在相同速比范圍內(nèi)，較之于其他傳動(dòng)裝置，具有體積小、效率高、制造成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配檢修方便等特點(diǎn)。謝謝閱讀齒輪減速器允許正反旋轉(zhuǎn)，不允許承受外加軸向載荷或只允許在攪拌軸向力較小的場(chǎng)合，可用于有防爆要求的場(chǎng)合，與電動(dòng)機(jī)直連供應(yīng)。由化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表7-8減速器如下:感謝閱讀根據(jù)轉(zhuǎn)速n=60~80r/min，取n=80,則傳動(dòng)比為710/80=8.875，精品文檔放心下載**故可選用YK系列LC100二級(jí)圓柱齒輪減速器:感謝閱讀傳動(dòng)比8.85，中心距a=100，軸徑d=40k6，輸出軸許用轉(zhuǎn)矩T=328N·m，軸承間距G=160，F(xiàn)=66，D=316，B=398，H=681，H1=326，H2=137，H’=818，H”=495精品文檔放心下載（3）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)備封頭上的。機(jī)架上端與減速器連接尺寸相匹配，下端采用螺柱與安裝底蓋連接。機(jī)架是安放減速機(jī)用的，它與減速機(jī)底座尺寸應(yīng)匹配。感謝閱讀機(jī)架一般有無(wú)支點(diǎn)機(jī)架，單支點(diǎn)機(jī)架，雙支點(diǎn)機(jī)架。無(wú)支點(diǎn)機(jī)架的選用條件：謝謝閱讀①電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)具備兩個(gè)支點(diǎn)，并經(jīng)核算確認(rèn)軸承能夠承受由攪拌軸傳遞而帶來(lái)的徑向和軸向載荷者；感謝閱讀②電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)有一個(gè)支點(diǎn)，但釜內(nèi)設(shè)有底軸承，中間軸承或軸封本體設(shè)有可以作為支點(diǎn)的軸承，上下組成一對(duì)軸支撐者。感謝閱讀無(wú)支點(diǎn)機(jī)架一般僅適用于傳遞小功率和小的軸向載荷的條件。減速器輸出的軸聯(lián)軸器形式為夾殼式聯(lián)軸器或剛性凸緣聯(lián)軸器。單支點(diǎn)機(jī)架感謝閱讀單支點(diǎn)機(jī)架的選用條件：①電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)有一個(gè)支點(diǎn)，經(jīng)核算可承受攪拌軸的載荷；精品文檔放心下載②攪拌容器內(nèi)設(shè)置底軸承，作為一個(gè)支點(diǎn)；③軸封本體設(shè)有可以作為支點(diǎn)的軸承；④在攪拌容器內(nèi)，軸中部設(shè)有導(dǎo)向軸承，可以作為一個(gè)支點(diǎn)者。精品文檔放心下載在不宜采用無(wú)支點(diǎn)或單支點(diǎn)機(jī)架的時(shí)候采用雙支點(diǎn)機(jī)架，但減速器輸出軸與攪拌軸之間必須采用彈性聯(lián)軸器連接。按上述條件選用無(wú)支點(diǎn)機(jī)架J-A-50機(jī)座。謝謝閱讀軸徑d=40，D1=340,D2=305,D3=270,D4=395,D5=360,D6=290,H=460,H1謝謝閱讀=248,b1=18,b2=20,f1=5,f2=6,n1=8,d1=18,n2=8,d2=18,s=10,謝謝閱讀**質(zhì)量33.1kg。攪拌軸的設(shè)計(jì)攪拌軸的設(shè)計(jì)包括材料的選用、結(jié)構(gòu)確定、支承條件確定和強(qiáng)度計(jì)算感謝閱讀等內(nèi)容。（1）攪拌軸的材料攪拌軸的材料以45鋼應(yīng)用最廣，當(dāng)介質(zhì)有腐蝕等要求時(shí)，應(yīng)采謝謝閱讀用不銹鋼材料。當(dāng)攪拌軸分段安裝時(shí)，攪拌軸和傳動(dòng)軸可根據(jù)其接觸精品文檔放心下載介質(zhì)的情況，分別采用不同的材料。本發(fā)酵罐的腐蝕情況為無(wú)腐蝕，因此選用304不銹鋼。精品文檔放心下載（2）攪拌軸的結(jié)構(gòu)攪拌軸的結(jié)構(gòu)可采用實(shí)心軸或空心軸，結(jié)構(gòu)形式根據(jù)軸上安裝的攪精品文檔放心下載拌器類(lèi)型、支承的結(jié)構(gòu)和數(shù)量以及與聯(lián)軸器的連接要求而定，還要考精品文檔放心下載慮腐蝕等條件。本發(fā)酵罐攪拌軸的結(jié)構(gòu)型式選用實(shí)心直軸。（3）攪拌軸的強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度計(jì)算，按扭矩計(jì)算軸的強(qiáng)度實(shí)心軸直徑d≥365.1√3[]查表7—6，[]=30MPa得 ≥365.1√3 2 =34.36mm30×80**軸的剛度計(jì)算，按扭轉(zhuǎn)角計(jì)算扭轉(zhuǎn)的剛度實(shí)心軸直徑d≥1536.6√4[]對(duì)于合金鋼G=7.94×104MPa一般傳動(dòng)和攪拌軸取[]=0.8(°)/得42=38.49mmd≥1536.6√0.5×7.94×104×80綜上所述，取d=40mm。聯(lián)軸器的選取聯(lián)軸器的選擇：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，謝謝閱讀都是通過(guò)聯(lián)軸器連接的。常用的聯(lián)軸器有彈性塊式聯(lián)軸器，剛性凸緣精品文檔放心下載聯(lián)軸器，夾殼聯(lián)軸器和緊箍夾殼聯(lián)軸器等。45×112在本發(fā)酵罐中采用剛性凸緣聯(lián)軸器140×84。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-2凸緣聯(lián)軸器，其主要尺寸如下：謝謝閱讀標(biāo)準(zhǔn) 孔徑 公稱(chēng) 主要尺寸(mm) 質(zhì)量kg 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/（kg.m2）精品文檔放心下載**符號(hào)轉(zhuǎn)矩/NDD1bb1sm14GY640/4590080405687.590.0150軸承3的選取及其軸承壽命的核算攪拌軸的支承：一般攪拌軸可依靠減速器內(nèi)的一對(duì)軸承支承。攪拌軸的支撐采用滾動(dòng)軸承。攪拌軸的滾動(dòng)軸承，通常根據(jù)轉(zhuǎn)速、載荷的大小及軸徑d選擇，高轉(zhuǎn)速、輕載荷承受一定的軸向載荷，可選用角接觸球軸承；低速、重載荷可選用圓錐滾子軸承。精品文檔放心下載根據(jù)軸端直徑d=40mm，選用圓錐滾子軸承，由表4-12角接觸球軸承，選用型號(hào)為30308，d=40mm，D=90mm，B=23mm。謝謝閱讀安裝軸承處軸的公差帶采用k6，外殼孔的公差帶采用H7。安裝軸承處軸的配合表面粗糙度Ra取1.0，外殼孔與軸承配合表面粗糙度Ra取1.6。感謝閱讀采用背對(duì)背安裝成對(duì)軸承.密封裝置的選取軸封是攪拌設(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。精品文檔放心下載發(fā)酵罐攪拌軸處的密封，屬于動(dòng)密封，常用的有填料密封和機(jī)械密封兩種形式，它們都有標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)要求選用。感謝閱讀填料密封是攪拌設(shè)備最早采用的一種軸封結(jié)構(gòu)，它的基本結(jié)構(gòu)是由填料，填料箱，壓蓋，緊壓螺栓及油杯等組成。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易謝謝閱讀**于制造，在攪拌設(shè)備上曾得到廣泛應(yīng)用。一般用于常壓，低壓，低轉(zhuǎn)速及允許定期維護(hù)的攪拌設(shè)備。精品文檔放心下載當(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，HG21537.7-92為碳鋼填料箱，HG21537.8-92為不銹鋼填料箱。填料箱密封的選用還注意以下幾方面：①當(dāng)填料箱的的結(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；②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)1m/s;③當(dāng)攪拌容器內(nèi)介質(zhì)溫度大于200℃時(shí)，應(yīng)對(duì)填料密封進(jìn)行有效冷卻；④當(dāng)從填料箱油杯中壓注密封潤(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；精品文檔放心下載填料箱一般可不設(shè)支承套，應(yīng)將攪拌軸的支承設(shè)置在機(jī)架上。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。精品文檔放心下載由于發(fā)酵罐多采用立式結(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)K≥1）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)K<1）的機(jī)械密封。精品文檔放心下載當(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。謝謝閱讀①當(dāng)密封腔介質(zhì)溫度超過(guò)80℃時(shí)，對(duì)單端面和雙端面機(jī)械密封，都謝謝閱讀應(yīng)采用冷卻措施；②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；精品文檔放心下載③當(dāng)采用雙端面機(jī)械密封時(shí)，應(yīng)采用密封液系統(tǒng)，向密封端面提供密精品文檔放心下載封液，用于冷卻，潤(rùn)滑密封端面；④必要時(shí)，應(yīng)對(duì)潤(rùn)滑液，密封液進(jìn)行過(guò)濾；⑤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，密封液漏入攪拌精品文檔放心下載容器內(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)，必要精品文檔放心下載時(shí)應(yīng)采用緩沖液杯和漏夜收集器等防污染措施。本發(fā)酵罐一般在常壓，低壓，低轉(zhuǎn)速下使用,故采用填料密封。因其感謝閱讀**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,且便于定期維精品文檔放心下載護(hù)此攪拌設(shè)備。攪拌器的設(shè)計(jì)（1）攪拌器的類(lèi)型及應(yīng)用場(chǎng)合攪拌器的型式主要有：槳式、推進(jìn)式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶精品文檔放心下載式等。a． 槳式攪拌器槳式攪拌器用于液夜物系的攪拌，可使物料充分混合，溫度均勻，用于固液物系攪拌，可防止固體物料的沉降，但不適于保持氣體和細(xì)微化為目的的氣液擴(kuò)散操作中。感謝閱讀平葉的槳面與運(yùn)動(dòng)方向垂直，轉(zhuǎn)速低時(shí)，液體做水平環(huán)向運(yùn)動(dòng)，攪拌效果較差。轉(zhuǎn)速越大，平葉排出的徑流越強(qiáng)，主要用于流體的循環(huán)，由于在同樣排量下，折葉氏比平葉式的功耗少，操作費(fèi)用低，故軸流槳葉使用較多，也用于高粘流體攪拌，促進(jìn)流體的上下交換，代替價(jià)格高的螺帶式葉輪，能獲得良好的效果。b.渦輪攪拌器謝謝閱讀渦輪攪拌器幾乎能完成所有的攪拌操作，處理介質(zhì)黏度范圍廣，是感謝閱讀一種得到廣泛應(yīng)用的攪拌器。渦輪攪拌器有較大的剪切力，適用于低謝謝閱讀粘度到中等黏度液體的混合，液夜分散，固液懸浮，以及良好的傳熱，，精品文檔放心下載傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。c.框式和錨式攪拌器框式和錨式攪拌器適用于橢圓或碟形下封頭的釜體或錐形封頭的釜體。反應(yīng)釜的直徑較大或物料黏度很大是，常用橫梁加強(qiáng)，其結(jié)構(gòu)就成為框式。感謝閱讀其攪拌效果并不理想，只適于混合要求不太高的場(chǎng)合，但是在釜體器壁附近的液流可獲得較大的流速，因此表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大，常用于傳熱和晶析操作，還可用于黏度較高流體的攪拌。d.推進(jìn)式攪拌器精品文檔放心下載推進(jìn)式攪拌器常用于低粘度介質(zhì)的攪拌，攪拌效果好，溫度混合精品文檔放心下載**均勻，且攪拌功率較小。本發(fā)酵罐攪拌裝置的攪拌器采用組合式，主要為了使發(fā)酵液充分?jǐn)嚢璨⑹箍諝庾畲罅康娜芙庠诎l(fā)酵液中。感謝閱讀（2）攪拌器的計(jì)算槳式攪拌器的選擇：對(duì)于生物發(fā)酵罐，底層采用徑流型攪拌器，即直葉槳式攪拌器，起剪切和分散氣體的作用，上層采用軸流型攪拌器，即折葉槳式攪拌器，促進(jìn)整罐體的循環(huán)，增加氣液接觸面積，延長(zhǎng)氣泡停留時(shí)間，起到高效節(jié)能的效果。感謝閱讀查化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表14-5，葉片式攪拌器直徑d/Di=0.35-0.8，b/d=0.1-0.25，z=2，θ=45°,60°感謝閱讀d/Di=0.6，b/d=0.125則葉片直徑d=400×0.6=240mm,則攪拌器寬度b=240×0.125=30mm上層折葉式攪拌器選用θ=45°攪拌器距容器底的高度為 125mm，兩層攪拌器之間的距離為謝謝閱讀300mm。則槳式攪拌器的主要尺寸可由表4-5選取，起主要尺寸選取如下：謝謝閱讀（mm）螺栓 螺釘Di d d0 數(shù) d1 數(shù) δ量 量40 45 M1 2 M1 2 12

B50

C m14 10

f_

質(zhì)e 量kg3 3.3**0 2 2 0 0 8攪拌軸的臨界轉(zhuǎn)速由于攪拌軸的轉(zhuǎn)速低于200r/min，因此，不需要計(jì)算軸的臨街轉(zhuǎn)速。精品文檔放心下載（二）設(shè)備本體的設(shè)計(jì)罐體的設(shè)計(jì)（1）罐體，夾套的筒體，封頭的直徑，長(zhǎng)度設(shè)計(jì)、計(jì)算①筒體內(nèi)徑一般有工藝條件給定容積V、筒體內(nèi)徑Di估算： =3√4式中i感謝閱讀為長(zhǎng)徑比，即：i= 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)表8-5選取。精品文檔放心下載根據(jù)題意取i=2.0，已知V=100L=0.1m3,則D=399.36mm,將Di圓整到公稱(chēng)直徑系列，則D=400mm，此時(shí)每米高的筒體容積感謝閱讀V=0.126m3，每米高的表面積A=1.257m211②封頭尺寸查附表D-2得，橢圓封頭的總深度H=125mm，直角邊深度25mm,精品文檔放心下載曲面深度100mm，內(nèi)表面積A =0.204m2，容積V =0.0115m3.感謝閱讀封 封③確定筒體高度H1發(fā)酵罐容積V通常按下封頭和筒體兩部分容積之和計(jì)算。則筒體高感謝閱讀**度H按式H1=(V?V)/V1=(0.1?0.0115)/0.126=0.702m。封圓整后，取圓筒高度為710mm。當(dāng)筒體高度確定后，應(yīng)圓整后的筒體高.修正實(shí)際容積則V=VH+V=0.126×0.71+0.0115=0.10096≈0.1m3.封○夾套幾何尺寸計(jì)算4查化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表14-2得，夾套內(nèi)徑D2=D1+50=400+50=450mm，η=操作容積/全容積=0.75，感謝閱讀夾套高H按式H=(ηV?V)/V =(0.75×0.1?0.0115)/0.126=0.504mm,感謝閱讀 圓整后，取夾套高度為510mm。查表，橢圓封頭的總深度H=137mm，直角邊深度25mm,曲面深度精品文檔放心下載112mm，內(nèi)表面積A =0.254m2，容積V =0.0158m3.感謝閱讀封 封綜上所述，圓筒和夾套的尺寸如下：直徑(mm) 高度（mm）筒體400710**夾套450510（2）罐體及夾套的厚度計(jì)算及穩(wěn)定性校核罐體和夾套材料選用304不銹鋼，精品文檔放心下載設(shè)計(jì)溫度1=100℃（容器內(nèi)），設(shè)計(jì)壓力P1=0.18MPa（容器內(nèi)），1=80℃（夾套內(nèi)），P2=0.15MPa（夾套內(nèi)）。罐體液柱靜壓力謝謝閱讀P1

=106

?

=106

×1×9.8×710=0.006958謝謝閱讀<=0.18x5%=0.009MPa罐體計(jì)算壓力：P1=0.18夾套內(nèi)介質(zhì)為水，故其液柱靜壓力：P2

=106

?

=106

×1×9.8×510=0.004998謝謝閱讀<=1.5Mx5%=0.0075MPa，則夾套的計(jì)算壓力為精品文檔放心下載P1=0.15焊接接頭系數(shù)為f=0.85查表可知，110℃下304不銹鋼的許用應(yīng)力為[σ]=168MPa,80℃下的許用應(yīng)力為為[σ]=180MPa，謝謝閱讀按內(nèi)壓設(shè)計(jì)**筒體的計(jì)算厚度：δ=1×1=0.18×400=0.252夾套的計(jì)算厚度：δ=2×2=0.15×450=0.221筒體封頭計(jì)算厚度：δ=1×1=0.18×400=0.252夾套封頭計(jì)算厚度：δ=2×2=0.15×450=0.221取鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.8，腐蝕情況為無(wú)，腐蝕余量C1=0，則感謝閱讀C=1+2=0.8mm，所以，筒體設(shè)計(jì)厚度：低碳鋼容器取最小厚度為1=3mm=1+=3+0.8=3.8夾套的設(shè)計(jì)厚度：=2+=3+0.8=3.8筒體封頭設(shè)計(jì)厚度：=1+=3+0.8=3.8夾套封頭設(shè)計(jì)厚度：**=2+=3+0.8=3.8圓整后選?。和搀w名義厚度δ =6mm1夾套名義厚度δ =6mm2筒體封頭名義厚度δ =4mm1夾套封頭名義厚度δ =4mm2按外壓進(jìn)行穩(wěn)定性校核取圓筒厚度=6-0.8=5.2mm,10=400+2×6=412L=620=1.505412412=79.231>205.2δ查過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)圖4-6，取A=0.0012，查圖4-8，取E=1.92×105精品文檔放心下載22×0.0012×1.92×105=1.92MPa[]==3×79.2313/δ00.18MPa<[p]/3=0.64MPa因此，圓筒的穩(wěn)定性符合要求。取橢圓封頭厚度=6-0.8=5.2mm，1**0=400+12=412mm,取k=0.9,1R0=k1D0=0.9?412=370.8mm,謝謝閱讀A=0.125=0.125=0.00175/δ370.8/5.20查圖4-8，E=1.92×105,因此有[]=2=2×0.00175×1.92×105=3.14MPa3/δ3×370.8/5.200.15Mpa<[P]/14.52=0.216Mpa感謝閱讀所以橢圓封頭穩(wěn)定性校核滿足要求。（3）罐體壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核及容積驗(yàn)算按水壓試驗(yàn)來(lái)計(jì)算精品文檔放心下載①容器內(nèi)壓容器：P=[]=1.25×0.18×168=0.225MPa1[]168外壓容器：P1=[]=1.25×0.15=0.1875MPa采用大值進(jìn)行計(jì)算，精品文檔放心下載=6-0.8=5.2mm，1P(+δ)0.225×()σ=1=400+5.2=8.76612δ2×5.2**0.9φRel=0.9×0.85×304=232.56Mpa>σ感謝閱讀1因此，容器厚度滿足水壓試驗(yàn)要求②夾套P=[]=1.25×0.15×180=0.1875MPa2[]180=4-0.8=3.2mm，2P(+δ)()σ=2=0.1875×400+3.2=11.81322δ2×3.20.9φRel=0.9×0.85×304=232.56Mpa>σ謝謝閱讀2因此夾套厚度滿足水壓試驗(yàn)要求綜上所訴，水壓試驗(yàn)安全。附件的選?。?）工藝接管及觀測(cè)部件接管和管法蘭是用來(lái)與管道或其他設(shè)備連接的。標(biāo)準(zhǔn)管法蘭的主精品文檔放心下載要參數(shù)是公稱(chēng)通徑（DN）和公稱(chēng)壓力（PN）。接管的伸出長(zhǎng)度一般精品文檔放心下載為從法蘭密封面到殼體外徑為150mm，當(dāng)考慮設(shè)備保溫等要求時(shí)，謝謝閱讀可取伸出長(zhǎng)度為200mm。管法蘭分為：板式平焊法蘭（PL），帶頸感謝閱讀平焊法蘭（SO），帶頸對(duì)焊法蘭（WN）等，法蘭密封面形式主要有謝謝閱讀突面（RF），凹凸面（MFM），榫槽面（TG）三種。選蒸汽入口、加謝謝閱讀料口和冷凝水出口的公稱(chēng)直徑DN=25，由公稱(chēng)直徑與鋼管外徑，需精品文檔放心下載**選用外徑為32，質(zhì)量為0.4kg的鋼管。由標(biāo)準(zhǔn)突面板式平焊鋼制管法蘭主要尺寸，選用外徑為100mm，內(nèi)徑為33mm，螺紋為M10，理論質(zhì)量為0.65kg的法蘭。精品文檔放心下載選用溫度計(jì)管口的公稱(chēng)直徑DN20，由表4-16公稱(chēng)直徑與鋼管外徑，選用外徑為20，質(zhì)量為1.7kg的鋼管。謝謝閱讀選用放料口的公稱(chēng)直徑DN=19，由表4-16公稱(chēng)直徑與鋼管外徑，選用外徑為19，內(nèi)壁為2的鋼管。感謝閱讀視鏡主要用來(lái)觀察設(shè)備內(nèi)物料及其反應(yīng)情況，也可作為料面指示鏡，一般成對(duì)使用，當(dāng)視鏡需要斜裝或設(shè)備直徑較小時(shí)，采用帶頸視鏡。謝謝閱讀視鏡的公稱(chēng)直徑為50。由參考文獻(xiàn)查得選取螺柱數(shù)量為8，直徑為M12，質(zhì)量為6.8kg，材質(zhì)為碳素鋼，標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)HGJ501-86-4的視鏡，數(shù)量為2個(gè)，總質(zhì)量為13.6kg。感謝閱讀出料管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要從物料易放盡，阻力小和不易堵塞等因素考慮。另外還感謝閱讀要考慮溫差應(yīng)力的影響。本發(fā)酵罐采用液體出料管圖