2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  過程裝備</b></p><p><b>  課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>  班 級(jí) </b></p><p><b>  設(shè)計(jì)者 </b></p><p><b>  學(xué) 號(hào)

2、 </b></p><p><b>  指導(dǎo)老師 </b></p><p>  日 期 2005/9/18</p><p>  夾套反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)過程</p><p><b>  一 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>  設(shè)計(jì)一臺(tái)夾套傳熱式帶攪

3、拌的配料罐。</p><p>  二 設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)特性指標(biāo)</p><p><b>  3.設(shè)計(jì)要求</b></p><p>  (1)進(jìn)行罐體和夾套設(shè)計(jì)計(jì)算;(2)選擇接管、管法蘭、設(shè)備法蘭;(3)進(jìn)行攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì);(4)設(shè)計(jì)機(jī)架結(jié)構(gòu);(5)設(shè)計(jì)凸緣及選擇軸封形式;(6)繪制配料反應(yīng)釜的總裝配圖;(7)從總裝圖中測(cè)繪一張零件圖或一張部件

4、圖。</p><p><b>  1罐體和夾套的設(shè)計(jì)</b></p><p>  1.1 確定筒體內(nèi)徑</p><p>  表4-2 幾種攪拌釜的長(zhǎng)徑比i值</p><p>  當(dāng)反應(yīng)釜容積V小時(shí),為使筒體內(nèi)徑不致太小,以便在頂蓋上布置接管和傳動(dòng)裝置,通常i取小值,此次設(shè)計(jì)取i=1.1。</p><

5、;p>  一般由工藝條件給定容積V、筒體內(nèi)徑按式4-1估算:得D=1366mm.</p><p>  式中 V--工藝條件給定的容積,;</p><p>  i――長(zhǎng)徑比,(按照物料類型選取,見表4-2) </p><p>  由附表4-1可以圓整=1400,一米高的容積=1.539 </p><p>  1.2確定封頭尺寸 </

6、p><p>  橢圓封頭選取標(biāo)準(zhǔn)件,其形式選取《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》圖4-3,它的內(nèi)徑與筒體內(nèi)徑相同,釜體橢圓封頭的容積由附表4-2 =0.4362,(直邊高度取50mm)。</p><p><b>  1.3確定筒體高度</b></p><p>  反應(yīng)釜容積V按照下封頭和筒體兩部分之容積之和計(jì)算。筒體高度由計(jì)算</p>

7、<p>  H1==(2.2-0.4362)/1.539=1.146m,圓整高度=1100mm。按圓整后的修正實(shí)際容積由式</p><p>  V=V1m×H1+V封=1.539×1.100+0.4362=2.129</p><p><b>  式中 ;</b></p><p>  ――一米高的容積/m</

8、p><p>  ――圓整后的高度,m。</p><p>  1.4夾套幾何尺寸計(jì)算</p><p>  夾套的結(jié)構(gòu)尺寸要根據(jù)安裝和工藝兩方面的要求。夾套的內(nèi)徑可根據(jù)內(nèi)徑由</p><p>  選工藝裝料系數(shù)=0.6~0.85選取,設(shè)計(jì)選?。?.80。</p><p>  1.4.1夾套高度的計(jì)算H2=(ηV-V封)/V1m

9、=0.755m</p><p>  1.4.2.夾套筒體高度圓整為=800mm。</p><p>  1.4.3罐體的封頭的表面積由《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》附表4-2查的F封=2.345。</p><p>  1.4.4一米高的筒體內(nèi)表面由《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》附表4-1查的。F1m=4.40</p><p>  1.4.5實(shí)際的傳熱面積F==5.

10、6665>3,由《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》式4-5校核5.6665〉3所以傳熱面積合適。</p><p>  2夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>  強(qiáng)度計(jì)算的參數(shù)的選取及計(jì)算均符合GB150-1998《鋼制壓力容器》的規(guī)程。此次設(shè)計(jì)</p><p>  的工作狀態(tài)已知時(shí),圓筒為外壓筒體并帶有夾套,由筒體的公稱直徑mm,被夾套包圍的部分分別按照內(nèi)壓和外壓圓筒計(jì)算

11、,并取其中較大者。</p><p>  2.1設(shè)備選用Q-235-A優(yōu)質(zhì)沸騰碳素鋼。</p><p>  2.2設(shè)計(jì)的設(shè)備有工藝參數(shù)給定的內(nèi)壓為=0.25MPa。</p><p>  2.3夾套內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力由工藝參數(shù)給定為=0.30MPa。</p><p>  2.4罐體內(nèi)的設(shè)計(jì)溫度℃。</p><p>  2.5夾套

12、內(nèi)的設(shè)計(jì)溫度℃。</p><p>  2.6在加壓和工作狀態(tài)下要考慮液柱的高度由《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書式P1h=0.01MPa</p><p><b>  2.7計(jì)算壓力</b></p><p>  2.8 夾套的液柱靜壓力P1c=P1+P1h=0.25+0.01=0.26MPa。</p><p><b&

13、gt;  2.9 計(jì)算壓力=</b></p><p>  2.10通過焊接的容器,其焊縫中可能存在一定的缺陷,而且在焊縫附近會(huì)由于受熱而引起組織結(jié)構(gòu)的變化,從而成為薄弱環(huán)節(jié),因此在計(jì)算是要加入焊縫系數(shù)可按《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》表4-5選?。?.85做為其接頭系數(shù)。</p><p>  2.11設(shè)計(jì)溫度下的材料許用應(yīng)力由《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表9-5查取=113。</p>

14、<p>  2.12罐體的筒體的計(jì)算厚度。δ1=P1cD1/(2[б]tΦ-P1c)</p><p>  =0.26×1300/(2×113×0.85-0.26)</p><p><b>  =1.897mm</b></p><p>  2.13夾套的筒體的計(jì)算厚度 δ2=P2cD2/(2[б]tΦ-P2

15、c)</p><p>  =0.3×1400/(2×113×0.85-0.3)</p><p><b>  =2.346mm。</b></p><p>  2.14罐體封頭的計(jì)算厚度δ1′=P1cD1/(2[б]tΦ-0.5P1c)</p><p>  =0.26×1300/(2&

16、#215;113×0.85-0.5×0. 26)</p><p><b>  =1.896mm</b></p><p>  2.15夾套封頭的計(jì)算厚度δ2′=P2cD2/(2[б]tΦ-0.5P2c)</p><p>  =0.3×1400/(2×113×0.85-0.3×0.5)&l

17、t;/p><p><b>  =2.344mm</b></p><p>  2.16鋼板的厚度負(fù)偏差由《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》表4-2取。</p><p>  2.17腐蝕裕量 C2=2.0mm</p><p>  2.18由此的厚度附加量。C=C1+C2=2.6mm</p><p>  2.19則罐體筒

18、體的設(shè)計(jì)厚度δ1c=δ1+C2=3.879mm</p><p>  2.20則夾套筒體的設(shè)計(jì)厚度δ2c=δ2+C2=4.436mm</p><p>  2.21罐體封頭的設(shè)計(jì)厚度δ1c′=δ1′+C2=3.389mm</p><p>  2.23夾套封頭的設(shè)計(jì)厚度δ2c′=δ2′+C2=4.344mm</p><p>  2.24對(duì)于碳素鋼或

19、是低合金鋼規(guī)定筒體的最小厚度不應(yīng)小于,若加上腐蝕裕量,則名義厚度至少應(yīng)取,由鋼板的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格名義厚度取為。</p><p>  2.25罐體筒體的名義厚度取。</p><p>  2.26夾套筒體的名義厚度取。</p><p>  2.27罐體封頭的名義厚度取。</p><p>  2.28夾套封頭的名義厚度取。</p><

20、p><b>  3穩(wěn)定性計(jì)算</b></p><p>  各國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范均推薦采用圖算法,此次設(shè)計(jì)的也采用圖算法。由罐體圓筒=168所以是薄壁圓筒,僅需進(jìn)行穩(wěn)定性校核。</p><p>  3.1假設(shè)罐體筒體的名義厚度為8mm。</p><p>  3.2在內(nèi)壓計(jì)算時(shí)由《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》表4-2可以查6mm的鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.6mm,

21、腐蝕裕量主要是防止容器在受壓的條件下由于均勻腐蝕,機(jī)械磨損而導(dǎo)致的厚度消弱減薄,筒體和封頭都要考慮,對(duì)于碳素鋼和底合金鋼不小于1.0。此處取,C=C1+C2=2.6mm。</p><p>  3.3罐體筒體的有效厚度δ1e=δ1n-C=8-2.6=5.4mm。</p><p>  3.4罐體筒體的外徑 D1o=1416mm</p><p>  3.5由《化工設(shè)備機(jī)

22、械基礎(chǔ)》查橢圓封頭的曲邊高度h1=350mm,直邊高度h2=50mm,筒體的計(jì)算L=H2+1/3h1+h2=966.7mm。</p><p>  3.6計(jì)算系數(shù)L/D10=0.683。</p><p>  3.7計(jì)算系數(shù)D10/δ1e=262.2</p><p>  3.8以和的值由《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》圖4-7做為計(jì)算圖查得A值A(chǔ)=0.00045。</p>

23、<p>  3.9由所選的材料為碳素鋼由《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》查4-6做為計(jì)算圖查B的值B=88。</p><p>  3.10由《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》的式4-26計(jì)算許用壓力[p],</p><p>  [P]=B/ D1o/δ1e=88/197.2=0.33>0.3MPa</p><p>  3.11假設(shè)罐體封頭的名義厚度為8mm。</p>

24、<p>  3.12在內(nèi)壓計(jì)算時(shí)由《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》表4-2可以查8mm的鋼板厚度負(fù)偏差,腐蝕裕量主要是防止容器在受壓的條件下由于均勻腐蝕,機(jī)械磨損而導(dǎo)致的厚度消弱減薄,筒體和封頭都要考慮,對(duì)于碳素鋼和底合金鋼不小于1.0。此處取,。</p><p>  3.13罐體封頭的有效厚度δ1e=δ1n-C=8-2.8=5.2mm。</p><p>  3.14罐體筒體的外徑D1o=141

25、6mm。</p><p>  3.15筒體的計(jì)算L=H2+1/3h1+h2=966.7mm。</p><p>  3.16可以由《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》式4-89得 A=0.0007。</p><p>  3.17由《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》圖4-7可以查的相應(yīng)的。</p><p>  3.18許用外壓力[P]=B/ D1o/δ1e=98/197.2=0.36

26、>0.3MPa</p><p>  罐體封頭的名義厚度取為為8mm。</p><p><b>  4.水壓試驗(yàn)校核</b></p><p>  出材料本身的缺陷外,壓力容器在制造過程中由于焊縫的存在可能會(huì)有缺陷存在,為了考察缺陷對(duì)壓力容器的影響,壓力容器完成后要進(jìn)行壓力試驗(yàn)。對(duì)于內(nèi)壓容器耐壓試驗(yàn)的目的是為了在超壓的情況下缺陷是不是會(huì)迅速擴(kuò)

27、展開了,釀成事故,同時(shí)檢測(cè)密封結(jié)構(gòu)的密封性能。</p><p>  4.1內(nèi)壓容器圓筒試驗(yàn)壓力按《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》式4-87 P1T=0.3125MPa。</p><p>  4.2夾套的水壓試驗(yàn)壓力按《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》式4-87 P2T=0.375MPa。</p><p>  4.3材料在屈服點(diǎn)的應(yīng)力бs=235MPa。</p><p>  4

28、.4 бT=179.8MPa。</p><p>  4.5罐體圓筒的應(yīng)力б1T=P1T(D1+δ1e)/2δ1e</p><p>  =40.7MPa<179.8MPa。</p><p>  4.6夾套圓筒的應(yīng)力 б2T=P2T(D2+δ2 e)/2δ2 e </p><p>  =

29、88.4MPa<179.8MPa</p><p><b>  。</b></p><p>  所以壓力試驗(yàn)合格,所選的厚度合適。</p><p><b>  5 攪拌軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>  攪拌軸的設(shè)計(jì)與一般的機(jī)械軸的設(shè)計(jì)方法與一般的傳動(dòng)軸相同。此處選軸的材料為45鋼。</p&g

30、t;<p>  5.1軸的功率p為4kw。</p><p><b>  5.2軸的轉(zhuǎn)速為。</b></p><p>  5.3軸的材料為45。</p><p>  5.4軸所傳遞的扭矩。</p><p>  5.5所選的45鋼的許用剪切應(yīng)力為35MP。</p><p>  5.6系數(shù)

31、A。取為112。</p><p><b>  5.7軸端直徑</b></p><p>  5.8開1 個(gè)鍵槽軸徑擴(kuò)大5《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》:28.22×(1+0.05)=29.63mm</p><p>  5.9圓整軸徑,即直徑d=40mm</p><p><b>  5.10連軸器選用</b>

32、;</p><p><b>  `</b></p><p>  6 V帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和步驟</p><p>  6.1傳動(dòng)的額定功率P為5.5KW</p><p>  6.2查附表5-4則取Y132M1-6型電機(jī)</p><p>  6.3小帶輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min<

33、/p><p><b>  6.4大帶輪轉(zhuǎn)速</b></p><p>  6.5工況系數(shù)KA=1.2</p><p>  6.6設(shè)計(jì)功率Pd=1.2×5.5=6.6KW</p><p>  6.7選V帶型號(hào)B型帶</p><p>  6.8傳動(dòng)比i=960/250=3.84</p>

34、<p>  6.9小皮帶計(jì)算直徑選160mm</p><p>  6.10驗(yàn)證代速v=πD1n1/60×1000=8.04m/s>5m/s</p><p>  6.11所選定速度應(yīng)在最大25~30和最小5之間,正好符合要求。所以選小帶輪的直徑為160mm。</p><p>  6.12 滑動(dòng)率取0.02。</p><

35、p>  6.13大帶輪的計(jì)算直徑D2=(n1/n2)D1(1-ε)</p><p>  =960/250×160×(1-0.01)</p><p><b>  =602.1mm</b></p><p>  所以取大帶輪的直徑為630mm。</p><p>  6.14 初定中心距由所以?。?

36、000。</p><p>  6.15 可以計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為可以有式計(jì)算得到并且要在最大最小距離之間,</p><p>  =2a+π/2(D1+D2)+(D2-D1)(D2-D1)/4a</p><p>  =2×1000+3.14/2(160+630)+(630-160)(630-160)/4×1000</p><p&g

37、t;  =3295.5.1mm</p><p>  在最大最小距離之間。選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=3550mm</p><p>  6.16確定中心距a確定帶按裝時(shí)的最大最小距離之間,</p><p>  a=ao+(Ld-Ldo)/2</p><p>  =1000+(3550-3295.5)/2</p><p><b

38、>  =1127mm</b></p><p>  6.17小帶輪包角,α=180°-(D2-D1)/a×57.3°</p><p>  =180°-(630-160)/1000×57.3°</p><p>  =156°>120,</p><p><

39、b>  大于120度。</b></p><p>  6.18單根V帶的額定功率Po=1.66kw。ΔPο=0.17KW</p><p>  6.19包角修正系數(shù)</p><p>  6.21帶長(zhǎng)修正系數(shù)</p><p>  6.22V帶根數(shù)z=Pc/(Po+ΔPο)Ka KL</p><p>  =6

40、.6/(1.66+0.17)×0.98×1.11</p><p><b>  =3.35,</b></p><p><b>  圓整取4根帶。</b></p><p><b>  7 參考文獻(xiàn)</b></p><p>  鄭津洋主編,《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》。北京:

41、化學(xué)工業(yè)出版社2001</p><p>  周開勤主編,《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五版。北京:高等教育出版社2001。</p><p>  哈工大龔桂義主編,《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)》。北京:高等教育出版社1989。</p><p>  蔡紀(jì)寧主編,《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》?;瘜W(xué)工業(yè)出版社2001。</p><p>  朱家誠(chéng)主編,《機(jī)械

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