【正文】 來(lái)全球氣候變暖，在化工行業(yè)的發(fā)展的同時(shí)，對(duì)其產(chǎn)生的污染控制也越來(lái)越嚴(yán)格，所以，從大的趨勢(shì)上來(lái)看，未來(lái)反應(yīng)釜的發(fā)展，將從節(jié)能，環(huán)保以及更高的工藝操作，材料等方面著手，以滿足市場(chǎng)與發(fā)展潮流的變化。這些旋渦因經(jīng)常地互相撞擊和破裂，使液體受到劇烈的攪拌。對(duì)高粘度液休，特別是非牛頓型流體的攪拌傳熱的研究，也是近年來(lái)的一個(gè)方向。而且這些攪拌器已有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，所以對(duì)已有攪拌器性能的深刻了解。一百多年前，初期的密封都是采用一些天然材料如皮革和浸油繩等作為軸封。機(jī)械密封的泄漏量是填料密封的 1%。一般質(zhì)量好的機(jī)械密封可用 2～ 5 年，在正常工作條件下不需要維護(hù)調(diào)整。在軸有防腐蝕涂層時(shí) (噴，涂、襯、搪、包等 )，能克服填料密封將防腐層磨損或破壞的缺點(diǎn)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備有大型化發(fā)展的趨勢(shì)，也要求攪拌設(shè)備大型化。 總的來(lái)說(shuō)， 隨著設(shè)備行業(yè)的發(fā)展，反應(yīng)釜要求越來(lái)越高。 反應(yīng)釜的攪拌器，已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強(qiáng)制循環(huán)。熱管技術(shù)的應(yīng)用 將是今后的發(fā)展方向。 封頭的壁厚的設(shè)計(jì) 由公式 ? ? ccpDpcti ???? ??? 得 mmn ????? 圓整 得 mmn 6?? 根據(jù)規(guī)定，封頭壁厚與筒體壁厚一致，所以封頭壁厚為 6mm。 由文獻(xiàn) [2]中選取圖 156，在水平坐標(biāo)中找到 A = 104點(diǎn)，由該點(diǎn)做豎直線與對(duì)應(yīng)的材料溫度線相交，沿此點(diǎn)再做水平線與右方的縱坐標(biāo)相交，得到系數(shù) B 的值為： B≈ 130MPa 。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 由 文獻(xiàn) [2]中圖 15 6 中選取，在水平坐標(biāo)中找到 A =104點(diǎn) ，由該點(diǎn)做豎直線與對(duì)應(yīng)的材料溫度線相交，沿此點(diǎn)再做水平線與右方的縱坐標(biāo)相交，得到系數(shù) B 的值為值為： B ≈130MPa 。代號(hào) EHA，標(biāo)準(zhǔn) JB/T4746— 2020。結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 22。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。合格后繼續(xù)升壓至 MPa ，其后按每級(jí)的 級(jí)差，逐級(jí)升至試驗(yàn)壓力 ，保持10min ，然后再降至 ，保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)進(jìn)行檢查，如有泄露，修補(bǔ)后再按上述規(guī)定重新進(jìn)行試驗(yàn)。若質(zhì)量不合格，修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。 標(biāo)記：法蘭 JB/T47022020 材料由： 16MnR (2)由 JB/T47022020 可得 法蘭 的結(jié)構(gòu) 如 圖 5— 1 和 主要 尺寸 如表 5— 1。管法蘭標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參見(jiàn)HG/T20592，主要參數(shù)是公稱直徑（ DN）和公稱壓力（ PN）。 因?yàn)閵A套內(nèi)為蒸汽，所以蒸汽從夾套上部進(jìn)入，由底部出口排出冷凝水。配用突面板式平焊管 法蘭 ：HG20592 法蘭 RF 0Cr18Ni10Ti。配用突面板式平焊管 法蘭 ：HG20592 法蘭 RF 0Cr18Ni10Ti。配用突面板式平焊管 法蘭 ：HG20592 法蘭 RF 20。 1人孔接管； 2螺母； 3螺栓； 4法蘭； 5墊片； 6手柄； 7法蘭蓋； 8銷軸； 9開(kāi)口銷； 10墊圈 圖 56 人孔 陳剛： 20 表 56 回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔的尺寸 公稱壓力 （MPa） 密封面形式 公稱直徑DN /mm Sdw?/mm mm D /mm 1D /mm A/mm B/mm 螺栓 規(guī)格 數(shù)量 突面 400 426 8 565 515 320 125 M 24 120 16 L/mm 1H /mm 2H /mm b /mm 1b /mm 2b /mm d /mm 質(zhì)量 /kg 200 220 108 26 24 28 24 表 57 P 人孔的明細(xì)表 件號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 1 人孔接管 1 0Cr18Ni10Ti 2 螺母 16 25 3 螺栓 16 35 4 法蘭 1 1Cr18Ni9Ti 5 墊片 1 中壓石棉橡膠板 6 法蘭蓋 1 1Cr18Ni9Ti 7 手柄 1 Q235A 8 銷軸 1 45 9 開(kāi)口銷 2 35 10 墊圈 2 100HV 由于釜內(nèi)介質(zhì)壓力較低（ Wp ＝ ）且考慮 1200?DN mm ， 由反應(yīng)釜設(shè)計(jì)條件單可知， 本設(shè)計(jì)選用兩個(gè) DN =125mm 的不帶頸視鏡。當(dāng)設(shè)備需要保溫或直接支承在樓板上是選 B 型，否則選 A 型。 裝置的總質(zhì)量： m=1800+1200+1500 =4500（ Kg ） 每個(gè)支座承受的重量 Q 約為： 4500 ＝ 22（ KN ） 根據(jù) DN1500 KNQ 26? 由文獻(xiàn) [2]表 1623 初選 B 型耳式支座，支座號(hào)為 4 標(biāo)記： JB/T472592 耳座 B4 材料： Q235A nPT ?? （ 61） 由公式（ 61）得： ? ?NmmT 286500? 利用截面法得： ? ?N m mTM T 2 8 6 5 0 0m a x ?? ? ??? ??pTWMm a x （ 62） 由公式（ 62）得： ?pW 因?yàn)閿嚢栎S為實(shí)心軸 dWp ? （ 63) 由公式（ 63）得 mmd ? 取 mmd 50? 。 查文獻(xiàn) [4]表 315 可確定零件明細(xì)表，如表 61 所示。 當(dāng) iiDH? 時(shí)為最佳裝填高度；當(dāng) iD ＜ iH 時(shí)，需要設(shè)置兩層 攪拌槳。根據(jù)文獻(xiàn) [6]1045頁(yè)擺線針齒行星減速器適用范圍和代號(hào)可知，本設(shè)計(jì)選用擺線針齒行星減速器 （ HG574578） ，標(biāo)記 。) n2?。 由于攪拌軸的直徑為 50mm，且此反應(yīng)釜體積小，壓強(qiáng)小，攪拌軸的載荷不會(huì)太大，所以由 文獻(xiàn) [7]表 977 選擇 LWJ45A 型無(wú)支點(diǎn)機(jī)架。 攪拌槳浸入 液體內(nèi)的最佳深度為： S=2Hi/3=2 1440/3=960（ mm ） 故 浸入 液體的長(zhǎng)度： 3L =960（ mm ） 攪拌軸攪拌軸的長(zhǎng)度 L 為： L =433+660+960=2053（ mm ），取 L =2200（ mm ） 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第 7 章 傳動(dòng)裝置的選型和尺寸計(jì)算 由于反應(yīng)釜里的物料無(wú)易燃性和一定的腐蝕性，選用 Y 系列三相異步電機(jī)。即： L = 1L + 3L + 2L 其中 1L =H M? （ H — 機(jī)架高； M — 減速機(jī)輸出軸長(zhǎng)度 ） 1L =50067=433（ mm ） 2L = TH + FH iH? （ TH — 釜體 筒體的長(zhǎng)度 ； FH — 封頭深度； iH? 液體裝填高度 ） 液體裝填高度 iH 的確定： 釜體筒體的裝填高度1 24cFiVVHD??? 式中 cV — 操作 容積（ 3m ）； FV — 釜體 封頭容積（ 3m ）； i D — 筒體的內(nèi)徑 （ m ） mmH 43 9 21 ???? ? 液體的總裝填高度 iH = 1 1 2H h h?? =104+25+375 =1440（ mm ） 2L =1300+2 (25+375） 1440=660（ mm ） 浸入 液體攪拌軸的長(zhǎng)度 3L 的確定： 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(guān)。 由于反應(yīng)釜的攪拌軸轉(zhuǎn)速 n =50r/min＜ 200r/min，故無(wú)需作臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算 參照參考文獻(xiàn) [6]，由于軸的直徑為 50mm,選擇聯(lián)軸器的形式為 C 型凸緣聯(lián)軸器。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第 6 章 攪拌裝置的設(shè)計(jì) 攪拌軸直徑的設(shè)計(jì) 電機(jī)的功率 P ＝ ，攪拌軸的轉(zhuǎn)速 n ＝ 50 /minr ， 文獻(xiàn) []2 表 111 取用 材料為45， [? ]＝ 40MPa ，剪切彈性模量 G ＝ 8 104MPa ，許用單位扭轉(zhuǎn)角 [? ]＝ 176。文獻(xiàn) [2]342 頁(yè)表 1623 所以選耳式 B 型支座，支座數(shù)量為 4 個(gè) 。 標(biāo)記：視鏡Ⅱ PN ， DN 125mm 標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)： HGJ5018614 質(zhì)量： 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 1視鏡玻璃； 2接緣； 3襯墊； 4壓緊環(huán)； 5螺母； 6雙頭螺柱 圖 57 視鏡 表 58 視鏡材料 件號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 不銹鋼 1 視鏡玻璃 1 鋼化硼硅玻璃（ HGJ 501860） 2 接緣 1 1Cr18Ni9Ti 3 襯墊 2 石棉橡膠 板（ GB398583） 4 壓緊環(huán) 1 Q235A 5 螺柱 6 35 6 螺母 6 25 支座的選型及尺寸的初步設(shè)計(jì) ： 夾套反應(yīng)釜多為立式安裝，最常用耳式支座。 陳剛： 18 圖 54 突面板式平焊法蘭 表 54 板式平焊法蘭的尺寸（ mm） 接管名稱 公稱直徑DN 接管外徑A 連接尺寸 法蘭厚度 密封面 法蘭內(nèi)徑 坡口寬度 D K L n Th C d f1 B b 蒸汽 入口 40 45 150 110 18 4 M16 18 88 2 46 5 加料口 50 57 165 125 18 4 M16 19 102 2 59 5 安全閥接口 32 38 140 100 18 4 M16 18 78 2 39 5 溫度計(jì)口 20 25 105 75 14 4 M12 16 58 2 26 4 放料口 100 108 220 180 18 8 M16 22 158 2 110 6 冷凝水出口 40 45 150 110 18 4 M16 18 88 2 46 5 視鏡 125 133 250 210 18 8 M16 22 188 2 135 6 因?yàn)榉ㄌm選用突面法蘭 RF 型，所以墊片應(yīng)與之配合也選用突面 RF 型，根據(jù)HG/T206062020 得墊片結(jié)構(gòu)如圖 45，尺寸如表 45 所示： 圖 55 墊片結(jié)構(gòu)形式 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 表 55 各法蘭墊片尺寸明細(xì)表 接管名稱 公稱通徑 DN 墊片內(nèi)徑 D1 墊片外徑 D2 墊片厚度 T 蒸汽入口 40 49 92 加料口 50 61 107 安全閥接口 32 43 82 溫度計(jì)口 20 27 61 放料口 100 115 162 冷凝水出口 40 49 92 視鏡 25 125 141 為了安裝、檢修操作的方便，需在容器頂部封頭上開(kāi)一個(gè)人孔或手孔，根據(jù) 文獻(xiàn) [5]表 111知當(dāng)Di1000mm時(shí)，需設(shè)一人孔，根據(jù)表 113 選擇了 的回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔，密封面為突面。配用突面板式平焊管 法蘭 ：HG20592 法蘭 RF 0Cr18Ni10Ti。配用突面板式平焊管 法蘭 ：HG20592 法蘭 RF 0Cr18Ni10Ti。配用突面板式平焊管 法蘭 ： HG20592 法蘭 RF 20。如果接管公稱直徑 mmDN 50? ，則外伸長(zhǎng)度可取 100mm。 圖 52 墊片的結(jié)構(gòu) 陳剛： 16 表 52 墊片的尺寸 D0/mm Di/mm ? /mm 1405 1455 3 螺栓 、 螺母 和墊圈 的尺寸規(guī)格 本設(shè)計(jì)選用六角頭 螺栓 （ C 級(jí)、 GB/T57802020）、Ⅰ型六角 螺 母（ C 級(jí)、GB/T412020）、平墊圈（ 100HV、 GB/T952020） 螺栓長(zhǎng)度 L 的計(jì)算： 螺栓 的 長(zhǎng)度 由 法蘭的 厚度（ ? ）、 墊片的 厚度（ S ）、 螺母的 厚度（ H ）、墊圈厚度（ h ）、 螺栓 伸出 長(zhǎng)度 ? ? ? d 確定 其中 ? =72 mm 、 S =3 mm 、 H = mm 、 h = mm 、 螺栓 伸出 長(zhǎng)度 取==（其中 H， h， d 分別由文獻(xiàn) [3]附表 113，附表 114，附表 15 查得） 螺栓 的 長(zhǎng)度 L 為： 2 2 0 .4L S H h d?? ? ? ? ? ???????? =（ mm ） 取 L ＝ 190mm 螺栓 標(biāo)記： GB/T57802020 M24190 螺母標(biāo)記： GB/T412020 M24 墊圈標(biāo)記： GB/T952020 24100HV 法蘭 、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料 根據(jù)乙型平焊 法蘭 、工作 溫度 t ≤110℃的條件，由 文獻(xiàn) [4]附錄 8 法蘭 、墊片、螺栓、螺