【正文】 ................... 25 軸上彎矩 M 計(jì)算 ................................................................................................. 26 軸封徑向位移驗(yàn)算軸徑 .................................................................................................. 28 軸承徑向游隙位移計(jì)算 ....................................................................................... 28 流體徑向作用軸承位移計(jì)算 ................................................................................ 29 軸承產(chǎn)生位移計(jì)算 ............................................................................................... 30 總位移及其校核 .................................................................................................... 31 軸徑的最后確定 .............................................................................................................. 31 5 支座選型及校核 ....................................................................................................................... 32 攪拌罐支座選型及承載計(jì)算 ......................................................................................... 32 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 支座載荷及彎矩校核 ..................................................................................................... 33 6 封口錐結(jié)構(gòu)選型與計(jì)算 ........................................................................................................... 34 符號說明 .......................................................................................................................... 34 結(jié)構(gòu)選擇及計(jì)算 .............................................................................................................. 35 容器殼體與夾套殼體強(qiáng)度比計(jì)算 ................................................................................. 36 封口錐的連接系數(shù)計(jì)算 ................................................................................................. 37 封口錐的許用內(nèi)應(yīng)力計(jì)算 .............................................................................................. 38 7 潤滑及密封設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 38 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 40 致謝 ............................................................................................................................................... 41 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 1 緒論 攪拌可以使兩種或多種不同的物質(zhì)在彼此之中互相分散，從而達(dá)到均勻混合；也可以加速傳熱和傳質(zhì)過程。在工業(yè)生產(chǎn)中，攪拌操作時從化學(xué)工業(yè)開始的，圍繞食品、纖維、造紙 、石油、水處理等，作為工藝過程的一部分而被廣泛應(yīng)用。 攪拌操作分為機(jī)械攪拌與氣流攪拌。氣流攪拌是利用氣體鼓泡通過液體層，對液體產(chǎn)生攪拌作用，或使氣泡群一密集狀態(tài)上升借所謂上升作用促進(jìn)液體產(chǎn)生對流循環(huán)。與機(jī)械攪拌相比，僅氣泡的作用對液體進(jìn)行的攪拌時比較弱的，對于幾千毫帕秒以上的高粘度液體是難于使用的。但氣流攪拌無運(yùn)動部件，所以在處理腐蝕性液體，高溫高壓條件下的反應(yīng)液體的攪拌時比較便利的。在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)的攪拌操作均系機(jī)械攪拌，以中、低壓立式鋼制容器的攪拌設(shè)備為主。攪拌設(shè)備主要由攪拌裝置、軸封和攪拌罐三大 部分組成。 攪拌設(shè)備應(yīng)用及作用 攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍很廣，尤其是化學(xué)工業(yè)中，很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應(yīng)用著攪拌操作。攪拌設(shè)備在許多場合時作為反應(yīng)器來應(yīng)用的。例如在三大合成材料的生產(chǎn)中，攪拌設(shè)備作為反應(yīng)器約占反應(yīng)器總數(shù)的 99%。攪拌設(shè)備的應(yīng)用范圍之所以這樣廣泛，還因攪拌設(shè)備操作條件（如濃度、溫度、停留時間等）的可控范圍較廣，又能適應(yīng)多樣化的生產(chǎn)。 攪拌設(shè)備的作用如下：①使物料混合均勻；②使氣體在液相中很好的分散；③使固體粒子（如催化劑）在液相中均勻的懸?。虎苁共幌嗳艿牧硪灰合嗑鶆驊腋』虺?分乳化；⑤強(qiáng)化相間的傳質(zhì)（如吸收等）；⑥強(qiáng)化傳熱。 攪拌設(shè)備在石油化工生產(chǎn)中被用于物料混合、溶解、傳熱、植被懸浮液、聚合反應(yīng)、制備催化劑等。例如石油工業(yè)中，異種原油的混合調(diào)整和精制，汽油中添加四乙基鉛等添加物而進(jìn)行混合使原料液或產(chǎn)品均勻化?；どa(chǎn)中，制造苯乙烯、乙烯、高壓聚乙烯、聚丙烯、合成橡膠、苯胺燃料和油漆顏料等工藝過程，都裝備著各種型式的攪拌設(shè)備。 攪拌物料的種類及特性 攪拌物料的種類主要是指流體。在流體力學(xué)中，把流體分為牛頓型和非牛頓型。非牛青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 頓型流體又分為賓漢塑性流體、假塑性流體和脹塑性流體 。在攪拌設(shè)備中由于攪拌器的作用，而使流體運(yùn)動。 攪拌裝置的安裝形式 攪拌設(shè)備可以從不同的角度進(jìn)行分類，如按工藝用途分、攪拌器結(jié)構(gòu)形式分或按攪拌裝置的安裝形式分等。 以下 僅就攪拌裝置的各種安裝形式進(jìn)行分類說明。 立式容器中心攪拌 將攪拌裝置安裝在歷史設(shè)備筒體的中心線上，驅(qū)動方式一般為皮帶傳動和齒輪傳動，用普通電機(jī)直接聯(lián)接。一般認(rèn)為功率 一下為小型， ~22kW 為中型。本次設(shè)計(jì)中所采用的電機(jī)功率為 ，故為中型電機(jī)。 偏心式攪拌 攪拌裝置在立式容器上偏心安裝，能防止液 體在攪拌器附近產(chǎn)生“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”，可以產(chǎn)生與加擋板時相近似的攪拌效果。攪拌中心偏離容器中心，會使液流在各店所處壓力不同，因而使液層間相對運(yùn)動加強(qiáng)，增加了液層間的湍動，使攪拌效果得到明顯的提高。但偏心攪拌容易引起振動，一般用于小型設(shè)備上比較適合。 傾斜式攪拌 為了防止渦流的產(chǎn)生，對簡單的圓筒形或方形敞開的立式設(shè)備，可將攪拌器用甲板或卡盤直接安裝在設(shè)備筒體的上緣，攪拌軸封斜插入筒體內(nèi)。 此種攪拌設(shè)備的攪拌器小型、輕便、結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，應(yīng)用范圍廣。一般采用的功率為 ~22kW，使用一層或兩層槳 葉，轉(zhuǎn)速為 36~300r/min，常用于藥品等稀釋、溶解、分散、調(diào)和及 pH 值的調(diào)整等。 底攪拌 攪拌裝置在設(shè)備的底部，稱為底攪拌設(shè)備。底攪拌設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是：攪拌軸短、細(xì)，無中間軸承；可用機(jī)械密封；易維護(hù)、檢修、壽命長。底攪拌比上攪拌的軸短而細(xì)，軸的穩(wěn)定性好，既節(jié)省原料又節(jié)省加工費(fèi)，而且降低了安裝要求。所需的檢修空間比上攪拌小，避免了長軸吊裝工作，有利于廠房的合理排列和充分利用。由于把笨重的減速機(jī)裝置和動青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 力裝置安放在地面基礎(chǔ)上，從而改善了封頭的受力狀態(tài)，同時也便于這些裝置的維護(hù)和檢修。 底攪拌雖然有上 述優(yōu)點(diǎn)，但也有缺點(diǎn)，突出的問題是葉輪下部至軸封處的軸上常有固體物料粘積，時間一長，變成小團(tuán)物料，混入產(chǎn)品中影響產(chǎn)品質(zhì)量。為此需用一定量的室溫溶劑注入其間，注入速度應(yīng)大于聚合物顆粒的沉降速度，以防止聚合物沉降結(jié)塊。另外，檢修攪拌器和軸封時，一般均需將腹內(nèi)物料排凈。 臥式容器攪拌 攪拌器安裝在臥式容器上面，殼降低設(shè)備的安裝高度，提高攪拌設(shè)備的抗震性，改進(jìn)懸浮液的狀態(tài)等?？捎糜跀嚢铓庖悍蔷嘞档奈锪?，例如充氣攪拌就是采用臥式容器攪拌設(shè)備的。 臥式雙軸攪拌 攪拌器安裝在兩根平行的軸上，兩根軸上的 攪拌葉輪不同，軸速也不等，這種攪拌設(shè)備主要用于高黏液體。采用臥式雙軸攪拌設(shè)備的目的是要獲得自清潔效果。 旁入式攪拌 旁入式攪拌設(shè)備是將攪拌裝置安裝在設(shè)備筒體的側(cè)壁上，所以軸封結(jié)構(gòu)是罪費(fèi)腦筋的。 旁入式攪拌設(shè)備，一般用于防止原油儲罐泥漿的堆積，用于重油、汽油等的石油制品的均勻攪拌，用于各種液體的混合和防止沉降等。 組合式攪拌 有時為了提高混合效率，需要將兩種或兩種以上形式不同、轉(zhuǎn)速不同的攪拌器組合起來使用，稱為組合式攪拌設(shè)備。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們對攪拌機(jī)有了完整 的了解和深刻認(rèn)識。而且學(xué)會把所學(xué)知識有效的用運(yùn)到解決實(shí)際問題中的能力，不僅對課本所學(xué)知識有了更深層次的掌握，同時提高了自己解決實(shí)際問題的能力。學(xué)會了更好的查閱相關(guān)資料，為以后打下良好基礎(chǔ)。本次青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們受益匪淺，通過研究解決一些工程技術(shù)問題，各方面的能力均有提升。 2 攪拌罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 罐體的尺寸確定及結(jié)構(gòu)選型 筒體及封頭型式 選擇圓柱形筒體，采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 確定內(nèi)筒體和封頭的直徑 攪拌 罐類設(shè)備長徑比取值范圍是 ~，綜合考慮罐體長徑比對攪拌功率、傳熱以及物料特性的 影響選取 / ? 根據(jù)工藝要求，裝料系數(shù) ?? ，罐體全容積 39Vm? ，罐體公稱容積（操作時盛裝物料的容積） 39 0. 7 6. 3gV V m?? ? ? ? ?。 初算筒體直徑 iii DHDHDV 44 2 ?? ?? 34??igiDHVD ? 即 mDi ????? 圓整到公稱直徑系列，去 mmDN 1700? 。封頭取與內(nèi)筒體相同內(nèi)經(jīng)，封頭直邊高度mmh 402 ? ， 確定內(nèi)筒體高度 H 當(dāng) mmhmmDN 40,1 7 0 0 2 ?? 時，查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表 166 得封頭的容積? 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 224( 9 34) 4 iVvHmD???? ? ??，取 ? 核算 / iHD與 ? / 3. 7 / 1. 7 2. 18iHD ??，該值處于 ~ 之間，故合理。 22 39。 444gg iVVV D H v? ??? ? ? ?? ? ? ? 該值接近 ，故也是合理的。 選取夾套直徑 表 1 夾套直徑與內(nèi)通體直 徑的關(guān)系 內(nèi)筒徑,iDmm 500~600 700~1800 2021~3000 夾套 ,jDmm 50iD? 100iD? 200iD? 由表 1，取 1 0 0 1 7 0 0 1 0 0 1 8 0 0jiD D m m? ? ? ? ?。 夾套封頭也采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形，并與夾套筒體取相同直徑 校核傳熱面積 工藝要求傳熱面積為 211m ，查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表 166 得內(nèi) 筒體封頭表面積 4 , m m? 高筒體表面積為 21 3. 7 3. 14 1. 7 3. 7 19 .7 5iA D m?? ? ? ? ? ? 總傳熱面積為 3 .1 4