植物油反應(yīng)釜-畢業(yè)設(shè)計(jì)

PAGE學(xué)校代碼：10128學(xué)號(hào)：200720506069學(xué)校代碼：10128學(xué)號(hào)：200720506069本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（題目：題目：植物油反應(yīng)釜設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)院：系別：專業(yè)：過(guò)程裝備與控制工程班級(jí)：指導(dǎo)教師：年月內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要反應(yīng)釜是通過(guò)攪拌裝置對(duì)植物油生產(chǎn)過(guò)程中酸化堿煉過(guò)程中的液—液相進(jìn)行充分的混合，從而進(jìn)一步脫去大部分游離脂肪酸、磷脂、色素、鐵與銅離子及一些含硫化合物等物質(zhì)的反應(yīng)設(shè)備，在植物油生產(chǎn)工藝過(guò)程中占有十分重要作用。本設(shè)計(jì)依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范對(duì)中攪拌式反應(yīng)釜進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)，并且對(duì)反應(yīng)釜的整體結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)零部件的選型、非標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)和選材進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文按照給定的工藝參數(shù)對(duì)筒體、封頭、及開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)等進(jìn)行了系統(tǒng)的強(qiáng)度計(jì)算，校核了它們的剛度；并根據(jù)給定的換熱面積，確定了釜體夾套的高度。以此為依據(jù)進(jìn)行了施工圖的設(shè)計(jì)。本設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造接受國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的監(jiān)察。本次設(shè)計(jì)提高了運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和查閱文獻(xiàn)資料的能力，為今后的工程設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：反應(yīng)釜；結(jié)構(gòu)；強(qiáng)度；開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)。AbstractThereactionkettleisthroughthemixingunittovegetableoilproductionprocessacidificationalkalirefiningprocessofliquid-liquidfullmix,thusfurtheroffmostofthefreefattyacid,lecithin,pigment,ironandcopperionsandsomeofsulfurcompoundsofsubstancessuchasreactionequipmentinvegetableoilproductionprocess,holdstheveryimportantrole.Thisdesignbasedonrelatedstandards,normstostirtypereactionaxeinthestrengthandstiffnessofthereactionkettledesign,andthestructureofthecomponentsoftheselectionofthestandard,non-standard,thestructureofthematerialandtheoptimizationdesign.Thispaperaccordingtoagivenprocessparametersonthecylinderbody,sealinghead,andopenholetofillstrongofstrengthcalculationsystem,checktheirstiffness;Andaccordingtothegivenheattransferarea,makesuretheaxebodycliptheheightoftheset.Basedonthedesignoftheconstructiondrawing.Thisequipmentinthedesign,manufacturetoreceivethenationalqualitytechnologysupervisionbureau"pressurevesselsafetytechnologyandinspectionrulesformonitoring.Thisdesignbyusingthestandardandimprovetheabilityoftheliteraturereview,theengineeringdesignforthefuturetolayagoodfoundation.Keywords:thereactionkettle;Structure;Strength;Holetofillstrong.目錄引言 1第一章壓力容器類別的確定 21.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 21.1.1設(shè)計(jì)壓力 21.1.2設(shè)計(jì)溫度 21.2容器類別的確定 21.2.1物料的性質(zhì) 21.2.2容器類別的確定 2第二章設(shè)備本體的設(shè)計(jì) 42.1計(jì)算符號(hào)說(shuō)明 42.2罐體的設(shè)計(jì) 52.2.1筒體的設(shè)計(jì)計(jì)算 52.2.2封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算 92.2.3夾套幾何尺寸的確定 102.3水壓試驗(yàn)校核 122.4附件的選取 122.4.1接管的選取 122.4.2人孔選型 132.4.3視鏡的選取 142.5開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) 152.5.1開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的原因 152.5.2開(kāi)孔的一般規(guī)定 152.5.3補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)原則 162.5.4不另行補(bǔ)強(qiáng)原則 162.5.5適合開(kāi)孔范圍 162.5.6開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 17第三章傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 223.1傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 223.1.1減速機(jī)選型 233.1.2機(jī)架的選型 243.1.3安裝底蓋 243.1.4法蘭的選用 253.2密封形式的選?。?263.3攪拌器的選型 273.3.1攪拌器的主要尺寸 273.3.2攪拌器位置的確定： 283.4攪拌軸設(shè)計(jì) 293.4.1軸材料的取 293.4.2初步確定軸最小軸徑 293．5聯(lián)軸器的選取 303.5.1機(jī)架內(nèi)聯(lián)軸器選取 303.5.2釜內(nèi)聯(lián)軸器的選取 31第四章耳座的選取 334.1計(jì)算符號(hào)說(shuō)明 334.2設(shè)備承受質(zhì)量載荷的計(jì)算 334.3耳式支座的強(qiáng)度計(jì)算及校核 354.3.1耳座的選取 354.3.2耳座的強(qiáng)度計(jì)算及校核 36結(jié)論 38參考文獻(xiàn) 39謝辭 40內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)PAGE40引言反應(yīng)釜是綜合反應(yīng)容器，根據(jù)反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)功能及配置附件的設(shè)計(jì)。從開(kāi)始的進(jìn)料-反應(yīng)-出料均能夠以較高的自動(dòng)化程度完成預(yù)先設(shè)定好的反應(yīng)步驟，對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的溫度、壓力、力學(xué)控制（攪拌、鼓風(fēng)等）、反應(yīng)物/產(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控。反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品等生產(chǎn)型用戶和各種科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究，用來(lái)完成水解、中和、結(jié)晶、蒸餾、蒸發(fā)、儲(chǔ)存、氫化、烴化、聚合、縮合、加熱混配、恒溫反應(yīng)等工藝過(guò)程的容器。反應(yīng)釜的廣義理解即有物理或化學(xué)反應(yīng)的不銹鋼容器，通過(guò)對(duì)容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)配置，實(shí)現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及低高速的混配功能。隨之反應(yīng)過(guò)程中的壓力要求對(duì)容器的設(shè)計(jì)要求也不盡相同。生產(chǎn)必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)加工、檢測(cè)并試運(yùn)行。第一章壓力容器類別的確定1.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)壓力是容器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，正確的設(shè)計(jì)參數(shù)是保證壓力容器安全合理設(shè)計(jì)的必要條件之一。1.1.1設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力實(shí)在相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器壁厚計(jì)算及其他元件尺寸壓力，設(shè)計(jì)壓力不低于工作壓力，對(duì)于夾套的反應(yīng)釜存在兩個(gè)壓力即釜內(nèi)設(shè)計(jì)壓力和夾套設(shè)計(jì)壓力。本次設(shè)計(jì)給定的釜內(nèi)設(shè)計(jì)壓力為0.6Mpa夾套設(shè)計(jì)壓力為0.4Mpa1.1.2設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度指容器在正常工作過(guò)程中，在相應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力下，殼壁或受壓元件金屬可能達(dá)到的最高或最低的壁溫本次設(shè)計(jì)給定的釜內(nèi)設(shè)計(jì)溫度t=90℃(有工藝條件確定)1.2容器類別的確定1.2.1物料的性質(zhì)反應(yīng)釜內(nèi)的物料為植物油酸化液，具有腐蝕性，較低粘度。1.2.2容器類別的確定1、按壓力分：由于計(jì)壓力為0.6Mpa，為0.4Mpa都在0.11.6Mpa之間。故屬于低壓容器2、按作用分：反應(yīng)釜主要用于植物油的物理化學(xué)反應(yīng)。故該反應(yīng)釜為反應(yīng)容器。3、按安裝方式分：該容器有固定的安裝和使用地點(diǎn)，工藝條件和操作人員也較固定的壓力容器。故該反應(yīng)釜為固定式壓力容器。4、按我國(guó)壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程：該反應(yīng)釜屬于第一類壓力容器。5、按制造方法分：多焊結(jié)構(gòu)，屬于焊接容器。6、按工作溫度分：設(shè)計(jì)溫度為t=90℃，在-20℃200℃條件下工作，屬于常溫壓力容器。 第二章設(shè)備本體的設(shè)計(jì) 2.1計(jì)算符號(hào)說(shuō)明符號(hào)單位意義開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)所需的補(bǔ)強(qiáng)面積開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)有效補(bǔ)強(qiáng)面積mm開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的有效厚度mm厚度附加量Mm圓筒內(nèi)徑mm夾套內(nèi)徑強(qiáng)度削弱系數(shù)mm筒體高度mm夾套高度mm封頭曲面高度mm封頭直邊高度標(biāo)準(zhǔn)封頭系數(shù)Mpa試驗(yàn)壓力PMpa液柱靜壓力罐體公稱容積mm計(jì)算厚度mm設(shè)計(jì)厚度mm名義厚度mm有效厚度mm接管的有效厚度mm接管的名義厚度mm接管的計(jì)算厚度Mpa材料許用應(yīng)力t=90℃Mpa圓筒薄膜應(yīng)力裝料系數(shù)焊縫系數(shù)2.2罐體的設(shè)計(jì)罐體的設(shè)計(jì)主要包括筒體和封頭的設(shè)計(jì)筒體采用鋼板卷焊而成，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：設(shè)計(jì)壓力=0.6Mpa，筒體內(nèi)徑,設(shè)計(jì)溫度t=90℃由于介質(zhì)為植物油，筒體內(nèi)部必須光滑，而且伴隨著筒體內(nèi)部的攪拌筒體作用材料要有高強(qiáng)度。綜合考慮以上要求和工藝因素選用0Cr18Ni9鋼號(hào)鋼板標(biāo)準(zhǔn)使用狀態(tài)厚度（mm）()()在90℃下許用應(yīng)力0Cr18Ni9GB4237固溶2605202051372.2.1筒體的設(shè)計(jì)計(jì)算1、根據(jù)設(shè)計(jì)壓力和液柱靜壓力確定計(jì)算壓力公稱容積由筒體加上底封頭的體積式中：—筒體高度，m—高徑比，對(duì)于植物油反應(yīng)釜高徑比宜為2.083.85，這里取。2、實(shí)際裝藥量式中：裝料系數(shù)，通常取0.60.8，本設(shè)計(jì)取3、計(jì)算壓力液面高度：式中：—封頭曲面高度，mm—直邊段高度，mm液柱靜壓力由于所以不需考慮靜壓力，所以筒體的設(shè)計(jì)壓力4、圓筒壁厚計(jì)算a)焊接接頭為雙面對(duì)接接頭局部檢測(cè)，系數(shù)筒體壁厚因?yàn)槿〔臑椴讳P鋼且介質(zhì)腐蝕性不大，故鋼板負(fù)偏差，腐蝕余量。所以圓筒名義厚度因?yàn)橥搀w下半部分受到夾套內(nèi)壓作用需要進(jìn)行外壓校核。5、下半筒體許用外壓校核根據(jù)名義厚度確定外壓的范圍本設(shè)備為帶夾套的筒體，所以當(dāng)根據(jù)內(nèi)壓計(jì)算出筒體厚度時(shí)，必須進(jìn)行外壓計(jì)算校核，以確定名義厚度是否適合夾套內(nèi)部壓力。采用工程設(shè)計(jì)方法取筒體受外壓部分的計(jì)算長(zhǎng)度則查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》圖4—6得A=0.00035查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》圖4—9得B=55Mpa則許用外壓即不符合要求取筒體受外壓部分的計(jì)算長(zhǎng)度查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》圖4—6得A=0.0006查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》圖4—9得B=65Mpa則許用外壓不符合要求取則則查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》圖4—6得A=0.0008查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》圖4—9得B=75Mpa則許用外壓即時(shí)許用外壓與0.4Mpa接近，所以筒體的名義厚度定義為2.2.2封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算封頭采用鋼板沖壓而成，設(shè)計(jì)參數(shù)如下設(shè)計(jì)壓力筒體內(nèi)徑設(shè)計(jì)溫度℃本次設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭尺寸表公稱直徑DN/mm16004252.90070.5864得1、封頭材料選取由于介質(zhì)為植物油，筒體內(nèi)部必須光滑，而且伴隨著筒體內(nèi)部的攪拌筒體作用材料要有高強(qiáng)度。綜合考慮以上要求和工藝因素封頭材料同樣選取0Cr18Ni9鋼號(hào)鋼板標(biāo)準(zhǔn)使用狀態(tài)厚度（mm）()()在90℃下許用應(yīng)力0Cr18Ni9GB4237固溶2605202051372、封頭厚度計(jì)算封頭與筒體相同的厚度為10mm,封頭外有夾套故需進(jìn)行外壓校核計(jì)算。3、封頭的許用外壓計(jì)算封頭的有效厚度式中：—標(biāo)準(zhǔn)封頭系數(shù)為0.92.2.3夾套幾何尺寸的確定1、夾套的內(nèi)徑要根據(jù)通體的內(nèi)徑確定表中與分別為筒體和夾套的內(nèi)徑。則=1700mm2、夾套高度的計(jì)算夾套下封頭內(nèi)徑與夾套筒體的內(nèi)徑相同夾套的高度可根據(jù)換熱面積確定即3、夾套厚度的計(jì)算夾套受到0.4Mpa的內(nèi)壓作用夾套內(nèi)部盛裝為水則工作時(shí)的液柱靜壓力為則可以忽略液柱靜壓力夾套的計(jì)算壓力為夾套材料選擇熱軋鋼板，其夾套筒體計(jì)算壁厚夾套采用雙面焊，局部探傷檢查，查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》表4-3得則查《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》表4-2取鋼板厚度負(fù)偏差，對(duì)于不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極微時(shí)，可取腐蝕裕量，對(duì)于碳鋼取腐蝕裕量，故夾套厚度附加量。根據(jù)鋼板規(guī)格，取夾套筒體名義厚度4、夾套封頭的厚度計(jì)算夾套封頭的計(jì)算壓力為圓整后2.3水壓試驗(yàn)校核筒內(nèi)：則筒體厚度符合要求。夾套：則夾套部分符合要求2.4附件的選取2.4.1接管的選取1、排氣孔采用無(wú)縫鋼管，配用突面板式平焊管法蘭：HG20593法蘭PL40-0.6RFQ2352、工藝物料進(jìn)孔采用無(wú)縫鋼管，配用突面板式平焊管法蘭：HG20593法蘭PL100-0.6RFQ2353、出油口采用無(wú)縫鋼管，配用突面板式平焊管法蘭：HG20593法蘭PL100-0.6RFQ2354、夾套冷卻水進(jìn)水管采用無(wú)縫鋼管，配用突面板式平焊管法蘭：HG20593法蘭PL40-0.6RFQ2355、夾套冷卻水排水管采用無(wú)縫鋼管，配用突面板式平焊管法蘭：HG20593法蘭PL40-0.6RFQ235根據(jù)物料的性質(zhì)及工藝要求，與筒體相連的接管選取不銹鋼管。外伸長(zhǎng)度見(jiàn)下表公稱直徑DNmm管長(zhǎng)mm適用公稱壓力Mpa120150200200故與筒體相連伸長(zhǎng)度選取為150mm。與夾套相連的接管外伸長(zhǎng)度為100mm。2.4.2人孔選型選擇回轉(zhuǎn)蓋帶頸法蘭人孔，尺寸如下表所示:尺寸如下表所示：封面形式公稱壓力PN（Mpa）公稱直徑DN突面[RF]0.64502059555022010430螺柱螺栓數(shù)量螺柱螺栓總質(zhì)量（）直徑長(zhǎng)度222433015020020161032.4.3視鏡的選取選擇不帶頸視鏡標(biāo)記為：視鏡ⅡPN10DN150，HGJ501—86-20尺寸如下表所示：公稱直徑DN/mm公稱壓力PN（Mpa）螺柱數(shù)量直徑1501025021540301101212M16標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)HGJ501—86-202.5開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)2.5.1開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的原因因?yàn)樵谌萜鏖_(kāi)孔的部分，其強(qiáng)度不但不會(huì)被削弱而且由于容器的結(jié)構(gòu)連續(xù)性遭到破壞，殼體與接管變形不一致，在開(kāi)孔和接管處會(huì)產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，產(chǎn)生變形，故在開(kāi)孔部分需要適當(dāng)?shù)募雍駳んw的厚度。2.5.2開(kāi)孔的一般規(guī)定a．殼體上的開(kāi)孔應(yīng)為圓形，橢圓或長(zhǎng)圓形。當(dāng)在殼體上開(kāi)橢圓形或長(zhǎng)圓形孔時(shí)，孔的長(zhǎng)徑與短徑之比應(yīng)不大于2.0.b.凸形封頭上開(kāi)設(shè)長(zhǎng)圓孔時(shí)，開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)按長(zhǎng)圓形孔長(zhǎng)軸計(jì)算：筒體上開(kāi)設(shè)長(zhǎng)圓孔，當(dāng)長(zhǎng)軸、短軸<2，且短軸平行與筒體軸線時(shí)，開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)按長(zhǎng)圓形，開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)按長(zhǎng)圓形開(kāi)孔短軸計(jì)算，當(dāng)長(zhǎng)軸、短軸>2時(shí)，均應(yīng)按長(zhǎng)圓形開(kāi)孔長(zhǎng)徑計(jì)算。2.5.3補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)原則等截面積補(bǔ)強(qiáng)：局部補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積A應(yīng)大于或等于因開(kāi)孔所削弱的殼壁截面積，即。這種方法在開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法中最早采用。偏于保守且比較繁瑣，但使用歷史較長(zhǎng)，受靜壓條件下的結(jié)果比較可靠。目前被設(shè)計(jì)規(guī)范所采用。2.5.4不另行補(bǔ)強(qiáng)原則并非所有容器上所有開(kāi)孔都需要補(bǔ)強(qiáng)，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)，容器及接管的實(shí)際壁厚與強(qiáng)度所需的壁厚相比，都有一定的裕量。所以，當(dāng)開(kāi)孔尺寸在一定范圍內(nèi)時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。不另行補(bǔ)強(qiáng)最大開(kāi)孔直徑，殼體滿足下述全部條件時(shí)可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5Mpa兩相鄰開(kāi)孔中心間距（以曲面弧度計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑的兩倍。接管公稱外徑小于或等于89mm接管最小壁厚滿足下表要求接管壁厚表接管公稱外徑528587569最小壁厚3.54.05.06.0注：1、鋼材的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值時(shí)，接管與殼體的連接宜采用全熔透的結(jié)構(gòu)形式;2、接管腐蝕余量為1mm2.5.5適合開(kāi)孔范圍1)。2)封頭：a.開(kāi)孔最大直徑b.在橢圓形封頭過(guò)渡部分開(kāi)孔時(shí)，其孔的中心線宜垂直于封頭表面，孔得孔邊或外加補(bǔ)強(qiáng)元件的邊緣與封頭邊緣的投影距離不小于0.1Di=160mm2.5.6開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算立式容器，內(nèi)徑Di=1600mm,封頭上開(kāi)有φ100的出油孔，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。封頭開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算1、開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積a)、封頭的計(jì)算厚度b)、開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積A式中：—強(qiáng)度削弱系數(shù)，；—接管有效厚度，—d—開(kāi)孔直徑，。2、有效補(bǔ)強(qiáng)范圍（a）有效補(bǔ)強(qiáng)寬度B有效補(bǔ)強(qiáng)寬度應(yīng)在或中取較大值，所以B=204mm(b)有效補(bǔ)強(qiáng)高度h外側(cè)高度取較小值，故內(nèi)側(cè)高度取較小值，即(c)有效補(bǔ)強(qiáng)面積封頭多余金屬面積封頭有效厚度封頭多余金屬面積的計(jì)算接管多余面積接管計(jì)算厚度接管多余面積接管區(qū)焊縫面積（焊腳取6.0mm）有效補(bǔ)強(qiáng)面積由此可知,故開(kāi)孔后不需要另行補(bǔ)強(qiáng)，此開(kāi)孔為出油孔封頭上最大的開(kāi)孔，則其他開(kāi)孔均不需要補(bǔ)強(qiáng)。2、筒體的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)所需面積筒體的計(jì)算厚度取5mm（b）開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積A式中：—強(qiáng)度削弱系數(shù)，；—接管有效厚度，d—開(kāi)孔直徑，。2、有效補(bǔ)強(qiáng)范圍（a）有效補(bǔ)強(qiáng)寬度B有效補(bǔ)強(qiáng)寬度應(yīng)在或中取較大值，所以B=904mm(b)有效補(bǔ)強(qiáng)高度h外側(cè)高度取較小值，故內(nèi)側(cè)高度取較小值，即(c)有效補(bǔ)強(qiáng)面積封頭多余金屬面積封頭有效厚度封頭多余金屬面積的計(jì)算接管計(jì)算厚度接管多余面積接管區(qū)焊縫面積（焊腳取6.0mm）有效補(bǔ)強(qiáng)面積由此可知,故開(kāi)孔后不需要另行補(bǔ)強(qiáng)，此開(kāi)孔為人孔是筒體上最大的開(kāi)孔，則其他開(kāi)孔均不需要補(bǔ)強(qiáng)。第三章傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)攪拌過(guò)程分為氣流攪拌和機(jī)械攪拌兩大類。機(jī)械攪拌設(shè)備包括兩部分：攪拌機(jī)和攪拌容器。攪拌機(jī)又包括攪拌器和傳動(dòng)裝置。機(jī)械攪拌設(shè)備主要用于工藝過(guò)程的混合（如溶解，乳化，分散，固體懸浮等），傳質(zhì)（如溶解，氣體吸收，結(jié)晶，萃取等）。傳熱（在攪拌容器內(nèi)加熱，冷卻等）。3.1傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)攪拌設(shè)備傳動(dòng)裝置一般包括電動(dòng)機(jī)，變速器，聯(lián)軸器，攪拌軸，傳動(dòng)軸，機(jī)架，安裝底蓋及凸緣法蘭等。3.1.1減速機(jī)選型根據(jù)輸出轉(zhuǎn)速選定減速機(jī)，擺線針齒行星減速器在所有減速器中應(yīng)用較廣，其特點(diǎn)：效率高、工作耐久、維護(hù)簡(jiǎn)單、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等由輸出轉(zhuǎn)速為選用BLD型立式直聯(lián)式表3—1外形參數(shù)及安裝尺寸機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)減速機(jī)輸出軸徑d外形尺寸型號(hào)功率kw軸徑通用型l341-44.032652196017981安裝尺寸3403102701841859.570.53.1.2機(jī)架的選型根據(jù)軸徑d=60mm的減速機(jī)出口尺寸安裝底蓋和凸緣法蘭的安裝尺寸查資料選單支點(diǎn)機(jī)架。表3—2機(jī)架的主要參數(shù)機(jī)架公稱直徑傳動(dòng)軸軸徑dA型軸承型號(hào)25060750268462153.1.3安裝底蓋安裝底蓋選用RS型表3—3RS型安裝底蓋的基本結(jié)構(gòu)尺寸（mm）安裝底蓋公稱直徑機(jī)架公稱直徑k螺柱孔S螺紋孔數(shù)量數(shù)量40025056551516262905035012M203.1.4法蘭的選用表3—4凸緣法蘭的主要尺寸4004105655154304554285螺栓數(shù)量公稱直徑16M24264246481453.2密封形式的選?。狠S封式攪拌設(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)處于一定的正壓和真空狀態(tài)以及防止物料溢出和雜質(zhì)的摻入。鑒于攪拌設(shè)備以立式容器中心頂插式為主，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，軸的偏擺震動(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。機(jī)械密封是一種功耗小、泄露率低、密封性能可靠、使用壽命長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)軸密封。與填料密封相比，機(jī)械密封的效率約為填料密封1%，功率消耗約為填料密封的30%。故采用機(jī)械密封。選取HG21571—1995表3—5機(jī)械密封的主要尺寸/mm螺柱孔不大于封液進(jìn)出口A、B/(〞)60240210176818150G1/23.3攪拌器的選型3.3.1攪拌器的主要尺寸表3—6攪拌器的主要尺寸：/mm螺栓銷數(shù)量數(shù)量110065M1641611412050250.23.3.2攪拌器位置的確定：1攪拌器進(jìn)入攪拌容器內(nèi)液面下的深度2攪拌器到攪拌容器底的距離C=828mm3多層攪拌器相鄰攪拌器的間距4擋板的厚度5擋板至筒壁的距離3.4攪拌軸設(shè)計(jì)3.4.1軸材料的取表3—70Cr18Ni9材料熱處理0Cr18Ni9淬火2055203.4.2初步確定軸最小軸徑對(duì)于攪拌軸而言，承受扭轉(zhuǎn)和彎曲的聯(lián)合作用其中以扭轉(zhuǎn)為主，故按扭轉(zhuǎn)計(jì)算軸的強(qiáng)度和剛度。1、輸出軸上功率,轉(zhuǎn)速攪拌軸轉(zhuǎn)速由藝條件可知：，傳動(dòng)裝置機(jī)械效率。則傳遞功率2、按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算軸徑攪拌軸的扭矩：3、按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算軸徑綜合考慮攪拌裝置型號(hào)的選取，取4、攪拌軸剛度校核所以圓軸的剛度足夠，取綜合考慮反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)選取。3．5聯(lián)軸器的選取聯(lián)軸器時(shí)間兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備連接在一起進(jìn)行傳動(dòng)，聯(lián)軸器除將兩個(gè)軸聯(lián)接在一起回轉(zhuǎn)外，為了確保傳動(dòng)質(zhì)量，要求被連接的軸安裝在同一軸心上。聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器，就攪拌軸分段時(shí)，其自身連接必須采用剛性聯(lián)軸器。3.5.1機(jī)架內(nèi)聯(lián)軸器選取機(jī)架內(nèi)采用帶短節(jié)聯(lián)軸器其主要尺寸如下：圖—帶短節(jié)聯(lián)軸器表3-8A型帶短節(jié)聯(lián)軸器主要參數(shù)傳動(dòng)軸軸徑D60451557081許用扭矩許用轉(zhuǎn)速質(zhì)量（kg）ABABAB170260339429355196020.122.5選用圓頭普通平鍵（b×h）14×9GB1096-197916×10GB1096-19793.5.2釜內(nèi)聯(lián)軸器的選取標(biāo)記為：HG21570—95聯(lián)軸器C55—304表3-9凸緣聯(lián)軸器（C型）主要尺寸/mm軸徑551708598203730194021選用圓頭普通平鍵（b×h）16×10GB1096-197918×11GB1096-1979第四章耳座的選取4.1計(jì)算符號(hào)說(shuō)明符號(hào)單位意義容器總質(zhì)量外力矩許用外力矩每個(gè)支座實(shí)際承受的載荷每個(gè)支座許用的載荷水平力分布圓直徑4.2設(shè)備承受質(zhì)量載荷的計(jì)算4.2.1設(shè)備質(zhì)量載荷的計(jì)算1、各部分質(zhì)量的計(jì)算筒體質(zhì)量：封頭質(zhì)量：估算耳座質(zhì)量：夾套的質(zhì)量：夾套筒體的質(zhì)量：夾套封頭的質(zhì)量：夾套內(nèi)水的質(zhì)量：電動(dòng)機(jī)質(zhì)量：減速器質(zhì)量：機(jī)架、凸緣法蘭及安裝底蓋質(zhì)量：軸、聯(lián)軸器與攪拌器質(zhì)量：人孔、接管及法蘭等附件質(zhì)量：2、容器個(gè)各整體部分的質(zhì)量計(jì)算容器殼體和耳座的質(zhì)量：容器內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量：操作時(shí)容器內(nèi)物料質(zhì)量：人孔、法蘭、接管及罐頂質(zhì)量：容器內(nèi)充滿水質(zhì)量：偏心質(zhì)量：容器的操作質(zhì)量：容器的最大質(zhì)量：容器的最小質(zhì)量：4.3耳式支座的強(qiáng)度計(jì)算及校核4.3.1耳座的選取耳式支座是立式容器設(shè)備的主要支座形式。裙座的結(jié)構(gòu)包括底板、筋板、和墊板組成。耳座的選材耳座不與物料直接接觸，也不承受容器內(nèi)部的反應(yīng)壓力，故可選取較經(jīng)濟(jì)的Q235為材料，其它耳座部件也可選用此材料。耳座結(jié)構(gòu)的選取本設(shè)備選用A型耳座，此形式的耳座制造方便，應(yīng)用廣泛。耳座與殼體的焊接形式，選用平齊焊接。耳式支座的選配4.3.2耳座的強(qiáng)度計(jì)算及校核1、容器總質(zhì)量，2、出不選取支座型號(hào)及數(shù)量并計(jì)算出安裝尺寸，容器總重約62.954KN，選用A型考慮總重不是很大，選用A6型支座四個(gè)，支座號(hào)支座本體允許載荷[Q]/kN使用容器公稱直徑DN高度H螺栓（孔）筋板d螺紋620040036M3025025012支座質(zhì)量/kg底板墊板40.8315230201155004001260根據(jù)耳座和筒體的尺寸則螺栓分布圓直徑：3、由于設(shè)備置于室內(nèi)，不考慮風(fēng)載，取，則水平力為：每個(gè)支座實(shí)際承受的載荷：校核支座反力對(duì)器壁作用的外力矩M所以4個(gè)A6耳式支座滿足要求。標(biāo)記為JB/T4725—1992，支座A6，材料：235結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)受益匪淺，這是我大學(xué)四年學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是對(duì)我四年來(lái)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)地一次綜合性