反應釜課程設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　反應釜設計的有關內(nèi)容………………………………………………………………3第一章 反應釜釜體的設計</p><p>　　1.1 釜體DN 、PN的確定…………………………………………………………4</p><p>　　1.2 釜體筒體壁厚的設計…… ………… …………………………

2、………………4</p><p>　　1.3 釜體封頭的設計 ………………… …………………………………………4 </p><p>　　1.4筒體長度H的設計………………………………………………………………5</p><p>　　1.5外壓筒體壁厚的設計……………………………………………………………6</p><p>　　1.

3、6外壓封頭壁厚的設計……………………………………………………………7</p><p>　　第二章 反應釜夾套的設計</p><p>　　2.1夾套DN的確定、PN的確定……………………………………………………9</p><p>　　2.2夾套筒體壁厚的設計……………………………………………………………9</p><p>　　2.3夾套封頭的設

4、計…………………………………………………………………9</p><p>　　2.4傳熱面積的校核………………………………………… ……………………11</p><p>　　第三章 反應釜釜體及夾套的壓力試驗</p><p>　　3.1釜體的水壓試驗……………………………………………… ………………12</p><p>　　3.2釜體的氣壓試驗

5、………………………………………………… ……………12</p><p>　　3.3夾套的液壓試驗………………………………… ……………………………13</p><p>　　第四章 反應釜附件的選型及尺寸設計</p><p>　　4.1釜體法蘭聯(lián)接結構的設計…………………………… ………………………15</p><p>　　4.2工藝接管的設計

6、…………………………………… …………………………16</p><p>　　4.3管法蘭尺寸的設計………………………………… …………………………17</p><p>　　4.4墊片尺寸及材質(zhì)………………………… ……………………………………18</p><p>　　4.5固體物料進口的設計………………………… ………………………………19</p>&

7、lt;p>　　4.6 視鏡的選型……………………………………………………………………20</p><p>　　4.7 支座的選型及設計……………………………………………………………21</p><p>　　第五章 攪拌裝置的選型與尺寸設計</p><p>　　5.1 攪拌軸直徑的初步計算………………………………………………………23</p>&l

8、t;p>　　5.2 攪拌軸臨界轉速校核計算……………………………………………………23</p><p>　　5.3聯(lián)軸器的型式及尺寸的設計…………………………………………………23</p><p>　　5.4攪拌槳尺寸的設計……………………………………………………………25</p><p>　　5.5攪拌軸的結構及尺寸的設計………………………………………………

9、…25</p><p>　　第六章 傳動裝置的選型與設計</p><p>　　6.1電動機的選型…………………………………………………………………27</p><p>　　6.2減速機的選型…………………………………………………………………27</p><p>　　6.3機架的設計……………………………………………………………………28<

10、;/p><p>　　6.4底座的設計……………………………………………………………………28</p><p>　　6.5反應釜的軸封裝置設計………………………………………………………28</p><p>　　第七章 焊縫結構的設計</p><p>　　7.1釜體上的主要焊縫結構………………………………………………………30</p>

11、<p>　　7.2夾套上的焊縫結構的設計……………………………………………………31</p><p>　　第八章 固體物料進口的開孔及補強計算</p><p>　　8.1封頭開人孔后被削弱的金屬面積A的計算…………………………………32</p><p>　　8.2有效補強區(qū)內(nèi)起補強作用金屬面積的計算………………………………32</p>&l

12、t;p>　　8.3 接管起補強作用金屬面積的計算…………………………………………33</p><p>　　8.4 焊縫起補強作用金屬面積的計算…………………………………………33</p><p>　　8.5判斷是否需要補強的依據(jù)………………………………………………… …33</p><p>　　第九章 反應釜的裝配圖及部件圖</p><p&

13、gt;　　9.1 反應釜的裝配圖………………………………………………………………33</p><p>　　9.1 攪拌軸的部件圖………………………………………………………………33</p><p>　　鳴謝 …………………………………………………………………………………34</p><p>　　參考文獻 ……………………………………………………………………………35

14、</p><p><b>　　附圖1</b></p><p><b>　　附圖2</b></p><p>　　反應釜設計的有關內(nèi)容</p><p>　　一、設計條件及設計內(nèi)容分析</p><p>　　由設計條件單可知，設計的反應釜體積為1.2、操作體積為0.96；攪拌裝置配制

15、的電機功率為2.2、攪拌軸的轉速為85、攪拌槳的形式為槳式；加熱的方式為用夾套內(nèi)的水進行電加熱；裝置上設有7個工藝接管、2個視鏡、4個耳式支座、8個電加熱器套管、1個固體物料進口、2個測控接管。反應釜設計的內(nèi)容主要有：</p><p>　　（1）釜體的強度、剛度、穩(wěn)定性計算和結構設計；</p><p>　　（2）夾套的的強度、剛度計算和結構設計；</p><p>　

16、?。?）設計釜體的法蘭聯(lián)接結構、選擇接管、管法蘭；</p><p>　?。?）人孔的選型及補強計算；</p><p>　?。?）支座選型及驗算；</p><p><b>　　（6）視鏡的選型；</b></p><p>　?。?）焊縫的結構與尺寸設計；</p><p>　　（8）電機、減速器的選型；

17、</p><p>　?。?）攪拌軸及框式攪拌槳的尺寸設計；</p><p>　?。?0）選擇聯(lián)軸器；</p><p>　　（11）設計機架結構及尺寸；</p><p>　?。?2）設計底蓋結構及尺寸；</p><p>　?。?3）選擇軸封形式；</p><p>　　（14）繪總裝配圖及攪拌軸零件

18、圖等。</p><p>　　第一章 反應釜釜體的設計</p><p>　　1.1 釜體 、的確定</p><p>　　1.1.1 釜體的確定</p><p>　　將釜體視為筒體，取L/D=1.1</p><p>　　由V=(π/4)，L=1.1</p><p><b>　　則<

19、/b></p><p><b>　　，，圓整</b></p><p>　　由314頁表16-1查得釜體的</p><p>　　1.1.2釜體PN的確定</p><p>　　因操作壓力＝0.5，故：＝0.6</p><p>　　1.2 釜體筒體壁厚的設計</p><p>

20、;　　1.2.1設計參數(shù)的確定</p><p>　　設計壓力：＝（1.05～1.1），?。?.1=1.1×0.5=0.55MPa；</p><p><b>　　液體靜壓：≈；</b></p><p>　　=＜5％，可以忽略；</p><p>　　計算壓力： = = 0.55；</p><p

21、>　　設計溫度： 55℃ ；</p><p>　　焊縫系數(shù)： ＝1.0（雙面對接焊，100%無損探傷）；</p><p>　　許用應力：根據(jù)材料0Cr18Ni10Ti、設計溫度55℃，由文獻[1]286頁表14- 4知＝137；</p><p>　　鋼板負偏差：＝0.25（GB6654-96）</p><p>　　腐蝕裕量：＝1.0（

22、雙面腐蝕）。</p><p>　　1.2.2 筒體壁厚的設計</p><p><b>　　由公式 得：</b></p><p>　　考慮，則=+=3.66，圓整</p><p><b>　　剛度校核：不銹鋼的</b></p><p>　　考慮筒體的加工壁厚不小于5mm，故筒體

23、的壁厚取</p><p>　　1.3 釜體封頭的設計</p><p>　　1.3.1 封頭的選型</p><p>　　由文獻316頁表16-3選釜體的封頭選標準橢球型，代號EHA、標準JB/T4746—2002。</p><p>　　1.3.2 設計參數(shù)的確定</p><p>　?。?.1=0.55； = = 1

24、.1×0.5；</p><p>　　＝1.0（整板沖壓）；</p><p>　?。?.25（GB6654-96）； ＝1.0。</p><p>　　1.3.3 封頭的壁厚的設計 </p><p><b>　　由公式 得：</b></p><p><b>　　考慮

25、，圓整得</b></p><p>　　根據(jù)規(guī)定，取封頭壁厚與筒體壁厚一致</p><p>　　1.3.4封頭的直邊尺寸、體積及重量的確定</p><p>　　根據(jù)，由文獻[1]318頁表16- 5知：</p><p>　　直邊高度： 25 體積： 0.2545</p><p>　　深度： 3

26、25 內(nèi)表面積A： 1.6552</p><p>　　質(zhì) 量m: 63.5kg</p><p><b>　　筒體長度的設計</b></p><p>　　1.4.1筒體長度H的設計</p><p><b>　　，，</b></p><p><b>

27、;　　==0. 836</b></p><p>　　圓整得: H =840 </p><p>　　1.4.2釜體長徑比的復核</p><p>　　= ；在1.0~1.3之間，滿足要求。</p><p>　　1.5 外壓筒體壁厚的設計</p><p>　　1.5.1設計外壓的確定</p>&

28、lt;p>　　由設計條件單可知，夾套內(nèi)介質(zhì)的壓力為常壓，取設計外壓=0.1。</p><p>　　1.5.2試差法設計筒體的壁厚</p><p>　　設筒體的壁厚＝5，則：==5-1.25 = 3.75，</p><p><b>　　=1210， </b></p><p>　　由得：=1.17×121

29、0= 25430.11</p><p>　　筒體的計算長度 ′=+</p><p>　　=840+（325-25）/3+25 = 965（）</p><p>　　∵ ′=965＜＝25430.11 ，∴該筒體為短圓筒。</p><p><b>　　圓筒的臨界壓力為：</b></p><p><

30、;b>　　= 0.33（）</b></p><p>　　由、=3得：0.33/3 =0.11（）</p><p>　　因為＝0. 1 < = 0.11， 所以假設＝5滿足穩(wěn)定性要求。</p><p><b>　　故筒體的壁厚＝5。</b></p><p>　　1.5.3 圖算法設計筒體的壁厚<

31、;/p><p>　　設筒體的壁厚＝5，則：==5-1.25 = 3.75，</p><p><b>　　=1210，。</b></p><p>　　筒體的計算長度： ′ = +</p><p>　　=840+300/3+25 = 965（）</p><p><b>　　=0.7975<

32、/b></p><p>　　在文獻[2]中圖5- 5的坐標上找到0.7975的值，由該點做水平線與對應的線相交，沿此點再做豎直線與橫坐標相交，交點的對應值為：≈0.00013。</p><p>　　由文獻[2]中選取圖5-12，在水平坐標中找到=1.3×10-4點，由該點做豎直線與對應的材料溫度線相交，沿此點再做水平線與右方的縱坐標相交，得到系數(shù)的值為：≈37、=1.93&

33、#215;105。</p><p>　　根據(jù)=得： ==0.12（）．</p><p>　　因為＝0.1 < ＝0.12，所以假設＝5合理，取封頭的壁厚＝5。</p><p>　　1.6 外壓封頭壁厚的設計</p><p>　　1.6.1 設計外壓的確定</p><p>　　封頭的設計外壓與筒體相同，即設計外

34、壓=0.1。</p><p>　　1.6.2 封頭壁厚的計算</p><p>　　設封頭的壁厚=5，則: =–= 5-1.25 = 3.75（），對于標準橢球形封頭=0.9，＝0.9×1200=1080（）， =1080/3.75 = 288</p><p><b>　　計算系數(shù)：=</b></p><p>　

35、　= 4.340×10-4</p><p>　　由文獻[1]中圖15- 7中選取，在水平坐標中找到=4.340×10-4點，由該點做豎直線與對應的材料溫度線相交，沿此點再做水平線與右方的縱坐標相交，得到系數(shù)的值為值為：≈53、=1.900×105</p><p>　　根據(jù)=得： ==0.198（）．</p><p>　　因為＝0.1

36、< ＝0.198，所以假設＝5偏大，考慮到與筒體的焊接，取封頭的壁厚與筒體一致，故取＝5。</p><p>　　由在文獻[1]318中表16-5 釜體封頭的結構如圖1-1，封頭質(zhì)量：63.5（）</p><p>　　第二章 反應釜夾套的設計</p><p>　　2.1 夾套的、的確定</p><p>　　2.1.1夾套的確定</p

37、><p>　　由夾套的筒體內(nèi)徑與釜體筒體內(nèi)徑之間的關系可知：</p><p>　?。?200+100=1300（）</p><p>　　考慮到1300一般不在取值范圍，故取=1400mm</p><p>　　2.1.2 夾套的確定</p><p>　　由設備設計條件單知，夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力為常壓，取＝0.25</p

38、><p>　　2.2 夾套筒體的設計</p><p>　　2.2.1 夾套筒體壁厚的設計</p><p>　　因為為常壓＜0.3，所以需要根據(jù)剛度條件設計筒體的最小壁厚。</p><p>　　∵ ＝1400＜3800，取min＝2 /1000且不小于3 另加，</p><p>　　∴min＝3+1=4（），圓整=5。&

39、lt;/p><p>　　對于碳鋼制造的筒體壁厚?。?。</p><p>　　2.2.2 夾套筒體長度的初步設計</p><p>　　==0.45841m=458.41mm</p><p>　　圓整后 =460mm</p><p>　　2.3 夾套封頭的設計</p><p>　　2.3.1 封頭的選型

40、</p><p>　　夾套的下封頭選標準橢球型，內(nèi)徑與筒體相同（＝1400）。代號EHA，標準JB/T4746—2002。夾套的上封頭選帶折邊錐形封頭，且半錐角。</p><p>　　2.3.2 橢球形封頭壁厚的設計</p><p>　　因為為常壓＜0.3，所以需要根據(jù)剛度條件設計封頭的最小壁厚。</p><p>　　∵ ＝1400＜3800

41、，取min＝2/1000且不小于3 另加，</p><p>　　∴min＝3+1=4（）</p><p>　　對于碳鋼制造的封頭壁厚取＝6。</p><p>　　2.3.3橢球形封頭結構尺寸的確定</p><p>　　由文獻[1]318頁表16－5。見表2-1</p><p><b>　　表2-1 封頭尺寸

42、</b></p><p>　　封頭的下部結構如圖2-1。由設備設計條件單知：下料口的＝80，封頭下部結構的主要結構尺寸＝100。</p><p>　　2.3.4帶折邊錐形封頭壁厚的設計</p><p>　　考慮到封頭的大端與夾套筒體對焊，小端與釜體筒體角焊，因此取封頭的壁厚與夾套筒體的壁厚一致，即＝6。結構及尺寸如圖2-2。</p><

43、;p>　　圖 2-1 下封頭的結構 圖 2-2 上封頭的結構</p><p>　　2.3.5 封頭結構的設計</p><p>　　2.3.6 帶折邊錐形封頭壁厚的設計</p><p>　　由于封頭過渡部分與錐體部分受力情況不同，分兩部分計算</p><p>　　過渡部分： K=0.68 f=0.554 ，

44、選型為CHA。</p><p><b>　　錐體部分：</b></p><p><b>　　故：mm 圓整</b></p><p>　　2.4 傳熱面積的校核</p><p>　　=1200mm釜體下封頭的內(nèi)表面積 = 1.6552</p><p>　　=1200mm筒體

45、（1高）的內(nèi)表面積= 4.772</p><p>　　夾套包圍筒體的表面積=× = 4.77×0.836=3.9878（2）</p><p>　　+=1.6552 + 3.9878=5.6429 </p><p>　　由于釜內(nèi)進行的反應是放熱反應，產(chǎn)生的熱量不僅能夠維持反應的不斷進行，且會引起釜內(nèi)溫度升高。為防止釜內(nèi)溫度過高，在釜體的上方設置了冷

46、凝器進行換熱，因此不需要進行傳熱面積的校核。如果釜內(nèi)進行的反應是吸熱反應，則需進行傳熱面積的校核，即：將+ = 5.6429 2與工藝需要的傳熱面積進行比較。若+≥，則不需要在釜內(nèi)另設置蛇管；反之則需要蛇管。</p><p>　　第三章 反應釜釜體及夾套的壓力試驗</p><p>　　3.1釜體的水壓試驗</p><p>　　3.1.1水壓試驗壓力的確定</p

47、><p>　　水壓試驗的壓力：且不小于(+0.1) ，查.0</p><p>　　，（+0.1）= 0.65 ， 取=0.688</p><p>　　3.1.2液壓試驗的強度校核</p><p><b>　　由 得：</b></p><p><b>　?。?</b></p&

48、gt;<p>　　0.9 =0.9×203×1.0=182.7（）</p><p>　　由＝110.4 < 0.9 =182.7</p><p><b>　　故液壓強度足夠</b></p><p>　　3.1.3壓力表的量程、水溫及水中濃度的要求</p><p>　　壓力表的最

49、大量程： =2=2×0.688=1.38</p><p>　　或1.5PT 4PT 即1.03MPa 2.75</p><p><b>　　水溫≥15℃ </b></p><p><b>　　水中濃度≤25</b></p><p>　　3.1.4水壓試驗的操作過程</p>&

50、lt;p>　　操作過程：在保持釜體表面干燥的條件下，首先用水將釜體內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力緩慢升至0.688，保壓不低于30，然后將壓力緩慢降至0.55，保壓足夠長時間，檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將釜體內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干釜體。若質(zhì)量不合格，修補后重新試壓直至合格為止。水壓試驗合格后再做氣壓試驗。</p><p>　　3.2釜體的氣壓試驗</p>

51、<p>　　3.2.1氣壓試驗壓力的確定</p><p>　　氣壓試驗的壓力：　 </p><p>　　=1.15×1.1×0.5×1.0=0.6325（）</p><p><b>　　取=0.63</b></p><p>　　3.2.2氣壓試

52、驗的強度校核</p><p><b>　　由得：</b></p><p>　?。?= 101.12（）</p><p>　　∵ ＝101.12＜0.8 =0.8×235×1.0=159.8（）</p><p><b>　　∴ 氣壓強度足夠</b></p><

53、p>　　3.2.3氣壓試驗的操作過程</p><p>　　做氣壓試驗時，將壓縮空氣的壓力緩慢將升至0.06，保持5min并進行初檢。合格后繼續(xù)升壓至0.315，其后按每級的0.063級差，逐級升至試驗壓力0.63，保持10，然后再降至0.548，保壓足夠長時間同時進行檢查，如有泄露，修補后再按上述規(guī)定重新進行試驗。釜體試壓合格后，再焊上夾套進行壓力試驗。</p><p>　　3.3夾

54、套的液壓試驗</p><p>　　3.3.1液壓試驗壓力的確定</p><p>　　液壓試驗的壓力：且不小于(+0.1) ，查=1.0</p><p>　　=1.25×1.1×0.1×1.0=0.1375，(+0.1)= 0.21</p><p>　?。?+0.1)， 取=0.21</p><

55、p>　　3.3.2液壓試驗的強度校核</p><p><b>　　由 得：</b></p><p>　?。?= 26.63（）</p><p>　　∵ ＝26.63 ＜0.9 =0.9×235×1.0=211.5（）</p><p><b>　　∴ 液壓強度足夠</b>

56、;</p><p>　　3.3.3壓力表的量程、水溫的要求</p><p>　　壓力表的量程： = 2=2×0.21=0.42</p><p>　　或1.5PT 4PT 即 0.315MPa 0.84MPa</p><p><b>　　水溫≥5℃。</b></p><p>　　3.3.4

57、液壓試驗的操作過程 </p><p>　　在保持夾套表面干燥的條件下，首先用水將夾套內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力緩慢升至0.21，保壓不低于30min，然后將壓力緩慢降至0.168，保壓足夠長時間，檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將夾套內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干。若質(zhì)量不合格，修補后重新試壓直至合格為止。</p><p>　　第四章 反應釜附件的選型

58、及尺寸設計</p><p>　　4.1釜體法蘭聯(lián)接結構的設計</p><p>　　設計內(nèi)容包括：法蘭的設計、密封面形式的選型、墊片設計、螺栓和螺母的設計。</p><p>　　4.1.1法蘭的設計</p><p>　　(1)根據(jù)＝1200mm、＝0.6，由文獻[1]327頁表16-9確定法蘭的類型為甲型平焊法蘭。</p><

59、;p>　　標記：法蘭FF1200-0.6 JB/T4701</p><p>　　材料：0Cr18Ni10Ti</p><p>　?。?）法蘭的結構和主要尺寸如圖4—1 如表4—1</p><p>　　圖4—1 甲型平焊法蘭</p><p>　　表 4—1 法蘭結構尺寸</p><p>　　4.1.2密封面形式的

60、選型</p><p>　　根據(jù)＝0.6＜1.6、介質(zhì)溫度55℃和介質(zhì)的性質(zhì)，由文獻[1]331頁表16－14 知密封面形式為光滑面。</p><p>　　4.1.3墊片的設計</p><p>　　由文獻【1】表331頁16-14得墊片選用耐油橡膠石棉墊片，材料為耐油橡膠石棉板（GB/T539），結構及尺寸見圖4—2 和。尺寸見表4-2 </p><

61、;p>　　圖4-2 墊片的結構</p><p>　　表4-2 墊片的尺寸</p><p>　　4.1.4螺栓、螺母和墊圈的尺寸規(guī)格</p><p>　　本設計選用六角頭螺栓（C級、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（C級、GB/T41-2000）</p><p>　　平墊圈（100HV、GB/T95-2002）</p&

62、gt;<p><b>　　螺栓長度的計算：</b></p><p>　　螺栓的長度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長度確定。</p><p>　　其中=60、=2、=30、=34、螺栓伸出長度取=0.3×27.7</p><p><b>　　螺栓的長度為：</b&g

63、t;</p><p><b>　　=169（）</b></p><p><b>　　?。?70</b></p><p>　　螺栓標記： GB/T5780-2000 </p><p>　　螺母標記： GB/T41-2000 </p><p>　　墊圈標記： G

64、B/T95-2002 24-100HV </p><p>　?。?）法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料</p><p>　　根據(jù)甲型平焊法蘭、工作溫度=130℃的條件，由文獻[3]附錄8法蘭、墊片、螺栓、螺母材料匹配表進行選材，結果如表4—2所示。</p><p>　　表4—3 法蘭、墊片、螺栓、螺母的材料</p><p>　　4

65、.2工藝接管的設計</p><p>　　由GB_T_17395-1998查無縫鋼管</p><p>　　水進口、水出口及工藝物料進口接管</p><p>　　采用42×1.0無縫鋼管，罐內(nèi)的接管與夾套內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL40-1.0 RF 20。</p><p>　　N2（氣）、安

66、全閥進口</p><p>　　采用27×1.0無縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL25-1.0 RF 0Cr18Ni10Ti。</p><p><b>　?。?）溫度計接口</b></p><p>　　采用21×0.5無縫鋼管，伸入釜體內(nèi)一定長度。配用突面板式平焊管法蘭

67、：HG20592 法蘭 PL20-0.5 RF 0Cr18Ni10Ti。</p><p><b>　?。?）放料口</b></p><p>　　采用76×3.0無縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL80-3.0 RF 0Cr18Ni10Ti。與其配套的是手動下展式鑄不銹鋼放料閥，標記：放料閥6-10

68、0 HG5-11-81-3.</p><p><b>　?。?）加熱器套管</b></p><p>　　采用無縫鋼管，罐內(nèi)的接管與下封頭內(nèi)表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL80-0.1 RF 20。</p><p>　　（6） 固體物料 </p><p>　　采用219

69、15;8.0無縫鋼管，罐內(nèi)的接管與下封頭內(nèi)表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL200-8 RF 20。</p><p>　　（7）視鏡、冷凝器接口</p><p>　　采用無縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL80-4 RF 0Cr18Ni10Ti。</p><p>　　4.

70、3管法蘭尺寸的設計</p><p>　　工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的結構如圖。由文獻【3】表12-149得并根據(jù)、和接管的，由板式平焊管法蘭標準（HG20592）確定法蘭的尺寸。管法蘭的尺寸見表4-3。</p><p>　　圖4—3 板式平焊管法蘭</p><p>　　表4-4 板式平焊管法蘭的尺寸（HG20592）</p><p>

71、　　4.4墊片尺寸及材質(zhì)</p><p>　　工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的墊片尺寸、材質(zhì)文獻【3】1251頁表12-261查如表6-5所示。</p><p>　　4.4.1 墊片的結構</p><p>　　圖4-4 管道法蘭用軟墊片</p><p>　　4.4.2 密封面形式及墊片尺寸</p><p>　　表4-

72、5 密封面形式及墊片尺寸</p><p>　　4.5固體物料進口的設計</p><p>　　由于釜體的內(nèi)徑，因此不需要在釜體的封頭上設置人孔，本設計選用板式平焊法蘭物料孔。由文獻【3】1208頁表12-149和1212表12-151查文獻【4】附錄九 得其結構如圖4-5、尺寸見表4-6、材料見表4-7。</p><p>　　圖4-6 帶蓋平焊法蘭進料口結構<

73、;/p><p>　　1-接管；2-螺母；3-螺栓；4-法蘭；5-墊片；6-法蘭蓋；7-手柄；</p><p>　　表4-6帶蓋平焊法蘭進料口的尺寸</p><p>　　表4-7 物料進口0.6200的明細表</p><p><b>　　4. 6視鏡的選型</b></p><p>　　由于釜內(nèi)介質(zhì)壓力較

74、低（＝0.5）且考慮，本設計選用兩個=80的帶頸視鏡。其結構見圖4-6。 </p><p>　　由文獻【5】 4-159頁表4-5-7確定視鏡的規(guī)定標記、標準圖號、視鏡的尺寸及材料。</p><p>　　標 記：視鏡Ⅱ0.6，80</p><p>　　標準圖號：HG502-1986-8。</p><p>　　圖4-6 視

75、鏡的結構型式</p><p>　　表4-7 視鏡的尺寸</p><p>　　表4-8 視鏡的材料</p><p>　　4.7支座的選型及設計</p><p>　　4.7.1支座的選型及尺寸的初步設計：</p><p>　　由于設備外部設置有80的保溫層，文獻 342頁表16-23所以選耳式B型支座，支座數(shù)量為4個&

76、lt;/p><p>　　反應釜總質(zhì)量的估算：+</p><p>　　式中：—釜體的質(zhì)量（）；—夾套的質(zhì)量（）；—攪拌裝置的質(zhì)量（）—附件的質(zhì)量（）；—保溫層的的質(zhì)量（）</p><p><b>　　物料總質(zhì)量的估算：</b></p><p>　　式中：—釜體介質(zhì)的質(zhì)量（）；—夾套內(nèi)導熱油的質(zhì)量（）</p>&l

77、t;p>　　反應釜的總質(zhì)量估算為1800，物料的質(zhì)量為1200（以水裝滿釜體計算），夾套的質(zhì)量 和水1500</p><p>　　裝置的總質(zhì)量：=4500（）</p><p>　　每個支座承受的重量約為：4500×9.81/2＝22（） </p><p>　　根據(jù)由文獻[1]表16-23初選B型耳式支座，支座號為3。</p>&

78、lt;p>　　標記： JB/T4725-92 耳座B3 材料：Q235-A·F</p><p>　　系列參數(shù)尺寸如表6—16。</p><p>　　表6—16 B型耳式支座的尺寸</p><p>　　4.7.2支座載荷的校核計算</p><p>　　耳式支座實際承受的載荷按下式近似計算：</p>&

79、lt;p>　　式中D==1533.2，＝9.81，</p><p>　　，=5300，，=4，=0，</p><p><b>　　將已知值代入得</b></p><p>　　因為＜[Q]=30KN，所以選用的耳式支座滿足要求。</p><p>　　第五章 攪拌裝置的選型與尺寸設計</p>&l

80、t;p>　　5.1攪拌軸直徑的初步計算</p><p>　　5.1．1攪拌軸直徑的設計</p><p>　　電機的功率＝2.2 ，攪拌軸的轉速＝85，文獻[1]235表11-1取用材料為1Cr18Ni9Ti ， []＝40，剪切彈性模量＝8.1×104，許用單位扭轉角[]＝1°/m。</p><p><b>　　由得：=（）&l

81、t;/b></p><p>　　利用截面法得：=（）</p><p>　　由 得：= </p><p>　　攪拌軸為實心軸，則：=</p><p>　　≥31.38mm ?。?0mm</p>&l

82、t;p>　?。?）攪拌軸剛度的校核</p><p><b>　　由得： </b></p><p><b>　　=0.17（）</b></p><p>　　因為最大單位扭轉角max＝0.17＜[] ＝1</p><p>　　所以圓軸的剛度足夠。考慮到攪拌軸與聯(lián)軸器配合，＝40可能需要進一步調(diào)整。

83、</p><p>　　5.2攪拌抽臨界轉速校核計算</p><p>　　由于反應釜的攪拌軸轉速=85＜200，故不作臨界轉速校核計算。</p><p>　　5.3聯(lián)軸器的型式及尺寸的設計</p><p>　　由于選用擺線針齒行星減速機，所以聯(lián)軸器的型式選用立式夾殼聯(lián)軸節(jié)（D型）。標記為：40 HG 21570—95，結構如圖5-1。由文獻【6

84、】656頁表4-2-7分別確定聯(lián)軸節(jié)的尺寸和零件及材料，尺寸如表5-1，零件及材料如表5-2。由于聯(lián)軸節(jié)軸孔直徑</p><p>　　=40，因此攪拌軸的直徑調(diào)整至50。</p><p>　　5-1 立式夾殼聯(lián)軸節(jié)</p><p>　　1-夾殼；2-懸吊環(huán)；3-墊圈；4-螺母；5-螺栓</p><p>　　表5-1 夾殼聯(lián)軸節(jié)的尺寸<

85、/p><p>　　表5-2 夾殼聯(lián)軸節(jié)的零件及材料</p><p>　　5.4攪拌槳尺寸的設計</p><p>　　圖5-2 平直型槳式攪拌槳結構</p><p><b>　　攪拌槳主要參數(shù)</b></p><p>　　5.5攪拌軸的結構及尺寸的設計</p><p>　　5.5

86、.1攪拌軸長度的設計</p><p>　　攪拌軸的長度近似由釜外長度、釜內(nèi)未浸入液體的長度、浸入液體的長度 三部分構成。即：=++</p><p>　　其中=（—機架高；—減速機輸出軸長度）</p><p>　　=500-79=421（）</p><p>　　=+（—釜體筒體的長度；—封頭深度；液體的裝填高度）</p><

87、p>　　液體裝填高度的確定：</p><p><b>　　釜體筒體的裝填高度</b></p><p>　　式中—操作容積（）；—釜體封頭容積（）；—筒體的內(nèi)徑（）</p><p><b>　　=0.624</b></p><p>　　液體的總裝填高度==624+25+300=949（）<

88、/p><p>　　=840+（25+300）-848.8=216（）</p><p>　　浸入液體攪拌軸的長度的確定：</p><p>　　攪拌槳的攪拌效果和攪拌效率與其在釜體的位置和液柱高度有關。攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為：（見文獻[4]215）</p><p>　　當時為最佳裝填高度；當＜時，需要設置兩層攪拌槳。</p>&l

89、t;p>　　由于=949＜=1400，本設計選用一個攪拌槳。</p><p>　　攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為：S=2Hi/3=2*948.8/3=632.67（）</p><p>　　故浸入液體的長度：=632.67（）</p><p>　　攪拌軸攪拌軸的長度為：=421+216+632.67=1269.7（）</p><p><

90、;b>　　取=1270（）</b></p><p>　　5.5.2攪拌軸的結構</p><p>　　由于攪拌軸的長度較大，考慮加工的方便，將攪拌軸設計成兩部分。與減速機相聯(lián)的攪拌軸軸長為：=+</p><p>　　式中—攪拌軸深入釜內(nèi)的長度，時取350</p><p>　　=500-79+350=771（）</p>

91、;<p><b>　　取 =770</b></p><p>　　攪拌軸下部分的軸長為：==1270-770=500（）</p><p>　　攪拌軸上、下兩部分的結構及尺寸見附圖2、3。</p><p>　　第六章 傳動裝置的選型和尺寸計算</p><p><b>　　6.1電動機的選型</

92、b></p><p>　　由于反應釜里的物料具有易燃性和一定的腐蝕性，故選用隔爆型三相異步電機（防爆標志Ⅱ）。根據(jù)電機的功率＝2.2、攪拌軸轉速＝85，由文獻 16-52頁表16-1-28選用的電機型號為：Y90kw電動機。</p><p><b>　　6.2減速器的選型</b></p><p>　　6.2.1 減速器的選型</p&

93、gt;<p>　　根據(jù)電機的功率＝2.2、攪拌軸的轉速＝85、傳動比為1500/ 85＝17.65選用直聯(lián)擺線針輪減速機（JB/T2982-1994），標記ZWD4—4A—17。由文獻【6】1218頁表9-2-35確定其安裝尺寸，直聯(lián)擺線針輪減速機的外形見圖6-1、安裝尺寸如表6-1。</p><p>　　6.2.2 減速機的外形安裝尺寸</p><p>　　圖6-1 直連

94、擺線針輪減速機</p><p>　　表6—1 減速機的外形安裝尺寸</p><p><b>　　6.3機架的設計</b></p><p>　　由于反應釜傳來的軸向力不大，減速機輸出軸使用了帶短節(jié)的夾殼聯(lián)軸節(jié)，且反應釜使用不帶內(nèi)置軸承的機械密封，故選用WJ型單支點機架（HG21566—95）。由攪拌軸的直徑＝50mm可知，機架的公稱直徑250。

95、結構如圖6—2所示。</p><p>　　圖6—2 WJ型無支點機架</p><p><b>　　6.4底座的設計</b></p><p>　　對于不銹鋼設備，本設計如下底座的結構，其上部與機架的輸出端接口和軸封裝置采用可拆相聯(lián)，下部伸入釜內(nèi)，結構與尺寸如圖6-3所示。</p><p>　　圖6-3 底座的結構<

96、/p><p>　　6.5反應釜的軸封裝置設計</p><p>　　6.5.1 反應釜的軸封裝置的選型</p><p>　　反應釜中應用的軸封結構主要有兩大類，填料箱密封和機械密封?？紤]到釜內(nèi)的物料具有易燃性和一定的腐蝕性，因此選用</p><p>　　機械密封。根據(jù)＝0.5、＝55℃、</p><p>　　、。由文獻【6】

97、855頁表6-3-37選用d型（雙端面小彈簧UB型）釜用機械密封，其結構如圖6-4、主要尺寸如表6—2所示。</p><p>　　6.5.2 軸封裝置的結構及尺寸</p><p>　　圖6-4 釜用206型機械密封結構</p><p>　　表6—2 釜用機械密封的主要尺寸（）</p><p>　　第七章 焊縫結構的設計</p>

98、<p>　　7.1、釜體上的主要焊縫結構</p><p>　　釜體上的主要焊縫結構及尺寸如圖</p><p>　　（a）筒體的縱向焊縫 （b）筒體與下封頭的環(huán)向焊縫 </p><p>　?。╟）固體物料進口接管與封頭的焊縫 （d）進料管與封頭的焊縫</p><p>　?。╡）冷卻器接

99、管與封頭的焊縫 （f）溫度計接管與封頭的焊縫</p><p>　?。╤）出料口接管與封頭的焊縫</p><p>　　7.2、夾套上的焊縫結構的設計</p><p>　　夾套上的焊縫結構及尺寸如圖10-58。</p><p>　?。╝）筒體的縱向焊縫 （b）筒體與封頭的橫向焊縫</p&g

100、t;<p>　?。╟）導熱油進口接管與筒體的焊縫 （e）導熱油出口接管與筒體的焊縫</p><p>　　（f）釜體與夾套的焊縫</p><p>　　第八章 固體物料進口的開孔及補強計算</p><p>　　8. 1封頭開人孔后被削弱的金屬面積的計算</p><p>　　由于人孔的開孔直徑較大，因此需要進行補強計算，本設計采用

101、等面積補強的設計方法。</p><p>　　釜體上封頭開人孔后被削弱的金屬面積為：</p><p>　　式中：=273+16+2×1.25=254.5（）</p><p><b>　　==2.41（）</b></p><p><b>　　=1</b></p><p>

102、;　　=254.5×2.41=613.65（）</p><p>　　8. 2 有效補強區(qū)內(nèi)起補強作用的金屬面積的計算</p><p>　　8.2.1封頭起補強作用金屬面積的計算</p><p>　　式中： 取兩者中較大值，</p><p><b>　　509</b></p><p&g

103、t;　　=6-1.25=4.75）</p><p>　　= 8 - 1.25=6.75（）</p><p><b>　　=1</b></p><p>　　= 619.71（）</p><p>　　8.2.2接管起補強作用金屬面積的計算</p><p><b>　　其中：=45.12&l

104、t;/b></p><p>　　取其中的較小值45.12</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=0.227（）</b></p><p><b>　　=0 </b></p><p><b>　　=58

105、8.64（）</b></p><p>　　8.2.3焊縫起補強作用金屬面積的計算</p><p><b>　　＝18（）</b></p><p>　　8 .3判斷是否需要補強的依據(jù)</p><p>　　= 619.71 + 588.64+ 18 =1226.35（）</p><p>&

106、lt;b>　　=613.65</b></p><p>　　因為＜，所以不需要補強。 </p><p>　　第九章 反應釜的裝配圖及部件圖</p><p>　　9.1反應釜裝備圖（見附圖1）</p><p>　　9.2攪拌軸的部件圖（見附圖2）</p><p><b>　　鳴謝</b&

107、gt;</p><p>　　經(jīng)過兩周的努力，本次課程設計終于落下帷幕。本次設計能夠順利完成，和張茂潤老師的悉心指導和同學們的幫助是分不開的。在與同學們的交流中，我的設計思路得以開拓，同學查閱資料互相交流使原本繁瑣的工作變得簡單。老師耐心的教導，使我不再畏懼遇到的種種難題。在此，向為本次課程設計提供幫助的同學、老師表示感謝。</p><p>　　通過這次課程設計，加深了我對于課本知識的理解，

108、拓寬了我的知識面，提高了計算機應用技術，了解了工程問題和理論計算之間的差別。本次課程設計為我們將理論知識轉化為實際生產(chǎn)力提供了一次有效的鍛煉。 </p><p>　　由于初次面對實際工程問題，限于個人知識有限、缺乏經(jīng)驗，缺點和錯誤在所難免，懇請希望老師批評指正！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]湯善甫、朱

109、思明編，《化工設備基礎（第二版）》</p><p>　　上海：華東理工大學出版社 2004.</p><p>　　[2]張展主編，《機械設計通用手冊》</p><p>　　北京：機械工業(yè)出版社 2008.5</p><p>　　[3]朱有庭、曲文海、于浦義主編，《化工設備設計手冊（上、下卷）》</p><p>　　北京

110、：化學工業(yè)出版社 2004.8 </p><p>　　[4]機械設計手冊編委會，《機械設計手冊（單行本）管道與管道附件》</p><p>　　北京：機械工業(yè)出版社 2007.3</p><p>　　[5]成大先主編，《機械設計手冊（單行本）減（變）速器電機與電器》</p><p>　　北京：工業(yè)出版社 2004&l

111、t;/p><p>　　[6]吳宗澤，《機械設計實用手冊》</p><p>　　北京：化學工業(yè)出版社 1999</p><p>　　[7]余國琮主編.《化工機械工程手冊》（上、中、下卷）.</p><p>　　北京：化學工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[8]蔡紀寧主編.《化工設備機械基礎課程設計指導書》</p