【正文】 （ 27） 得， 39。2c 2=+C?? （ 213） 得， 39。 （ 2）筒體封頭的厚度計(jì)算 假設(shè)筒體封頭的名義厚度為 39。10 /BP D ?? （ 217） 得， ? ? MPa? 。對于低粘度液體，粘度小于 5000mpas? 時(shí)，徑流型葉輪可攪動(dòng)罐內(nèi)上下的范圍為槳徑的 4倍，所以對于常用液 層深度 H=D 時(shí)，只要一層即可。則兩個(gè)攪拌器間距為 1000mm ，該值大于也輪直徑，故符合要求。 電動(dòng)機(jī)的功率主要根據(jù)攪拌所需的功率及傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率等而定。機(jī)械密封的功率一般為填料密封的 30%。 根據(jù)以上數(shù)值選取電動(dòng)機(jī)： Y160L8 減速機(jī)選型 39。 由于反應(yīng)釜傳來的軸向力不大，由文獻(xiàn) [19]選用單支點(diǎn)的 B 型支架。為此，在聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)上，要采用一定的形式加以解決。 c 兩軸相對位移的大小和方向。當(dāng)減速器輸出軸有牢固的支承，而攪拌軸本身沒有任何支承并設(shè)計(jì)成懸臂狀態(tài)時(shí)，必須選用剛性聯(lián)軸器，并注意要有牢固的軸向固定結(jié)構(gòu)，以保證兩軸連接可靠、同心，避免震動(dòng)。 2）聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速是按材料為鑄鐵，許用線速度為 30m/s ，鋼許用線速度為50m/s 的近似計(jì)算值。 設(shè)計(jì)攪拌軸時(shí)，應(yīng)考慮四個(gè)因素：扭轉(zhuǎn)變形；臨界轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)矩和彎矩聯(lián)合作用下的強(qiáng)度；軸封處允許的徑向位移。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，要使攪拌軸穩(wěn)定的工作，兩軸承間距 B和下端軸承至攪拌器之間的懸臂長度 L應(yīng)保持如下關(guān)系： 5~4?BL ； 50~40?dL 。罐內(nèi)軸承對提高軸的臨界轉(zhuǎn)速、降低軸的繞曲變形、保證軸在密封中的垂直運(yùn)轉(zhuǎn)、防止軸過大的徑向擺動(dòng)是有利的，但這將使整個(gè)軸系變得復(fù)雜，給檢修帶來不便，且物料可能進(jìn)入軸承造成堵住咬死。 mm 最大彎矩是個(gè)層液體的作用力與每一層葉輪 到最下一軸承之間的距離乘積的總和。 軸徑的最后確定 由以上分析可得，攪拌軸軸徑 d 滿足臨界轉(zhuǎn)速和強(qiáng)度要求，故確定軸徑為 55mm 。 焊后焊縫金屬表面不得有裂紋、加渣、焊瘤、燒穿、弧坑等缺陷。 機(jī)械密封是指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力 (或磁力 )的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的 裝置。彈簧為該密封件的補(bǔ)償緩沖機(jī)構(gòu)，當(dāng)密封面磨損后，在彈簧力作用下，旋轉(zhuǎn)環(huán)隨時(shí)可軸向移動(dòng)而與靜環(huán)端面仍 保持緊密貼合。 ⑤制造簡單、裝填方便。然而，為了補(bǔ)償境科磨損和有利于減壓，并為了減輕袖的磨損和在某些場合保護(hù)密封的環(huán)不受含磨蝕粒子介質(zhì) 的侵害，建議在設(shè)計(jì)填科箱時(shí)應(yīng)采用的垣料環(huán)數(shù)為：對于不帶分油環(huán)的填料箱可用 5—6個(gè)填料環(huán)； 對于帶分油環(huán)的填料箱則以分油環(huán)為界，上面用 2個(gè)．下面用 3 個(gè)；對用于危險(xiǎn)液體的覆蓋式壓蓋所用的境料環(huán)數(shù)可為 8 或 10個(gè)．根據(jù)使用情況而定。 有彈簧力作用在密封單位面積上的壓力稱為彈簧壓力，用 sP 表示。因此，必須用密封困將這些通道堵住，以免沿這些通道發(fā)生泄漏。若間隙過大，則在高壓情況下， o形環(huán)有被擠出的危險(xiǎn)；若間隙過小，則動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的浮動(dòng)性差。輔助密封圈的橫斷面是多種多樣的，材料也不相同，但實(shí)際上采用的都是具有一定彈性的材料，因?yàn)閺椥圆牧蠈Ρ砻娲植诙扔休^大的適應(yīng)性。為了保證密封圈在初始狀態(tài)的密封，用于機(jī)械密封的橡膠 O形密封圈，其壓縮量必須是橫斷面直徑的5%~10%，材料硬度應(yīng)在邵氏硬度 65一 80之間為宜。 彈簧力式維持機(jī)械密封的初始密封（內(nèi)裝式）或者最終密封（外裝平衡式）很重要的一個(gè)力。同時(shí)在設(shè)計(jì)中同學(xué)之間的相互班長，相互交流，認(rèn)識的進(jìn)一步加深，對設(shè)計(jì)中遇到的問題進(jìn)行討論，使彼此的設(shè)計(jì)更加完善，對設(shè)計(jì)的認(rèn)識更加深刻。這讓我深深意識到自己知識體系的 漏洞，自己知識體系的不足，但同時(shí)也深刻體會到同學(xué)間的團(tuán)結(jié)互助的精神。關(guān)于機(jī)械密封彈簧 比壓的數(shù)值，由于其安裝位置不同而異。在介質(zhì)溫度不高 (80℃以下 )和對橡膠材料性質(zhì)影響不大的情況下，一般宜采用天然橡膠或合成橡膠制成的 0形圈。 b—— 密封環(huán)接觸端面寬度， m, 212DDb ?? v—— 密封環(huán)接觸端面平均速度， m/s, f —— 密封環(huán)接觸端面摩擦因數(shù)，查表 10328取 60mdnv ??機(jī)械密封反應(yīng)釜 的設(shè)計(jì) 35 輔助密封材料的設(shè)計(jì)選材 輔助密封材料材質(zhì)的選擇 在機(jī)械密封中，除了動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的接觸面是泄漏通道外，還有動(dòng)環(huán)與軸之間的間隙也是泄漏通道。為了保證靜密封元件在初始狀態(tài)的密封，用于機(jī)械密封的橡膠 o形密封因，其壓縮量必須是橫斷面直徑的 5%10%，材料硬度應(yīng)在自氏 6580之間。但在采用硬質(zhì)合金的情況下，不受此限。它決定著功率、摩擦熱、密封性和端面磨損的大小，是影響機(jī)械密封性能的主要參數(shù)之一 : cP 過大，將使機(jī)械密封摩擦面發(fā)熱，加速端面磨損，增加摩擦功率 ?？梢钥吹?，無論內(nèi)壓高或低 *起密封作用的總是與壓蓋相鄰的兩個(gè)填料環(huán)，因?yàn)榇藘商盍檄h(huán)差不多承擔(dān)了 756的密封作用。耐磨、摩擦系數(shù)小。 機(jī)械密封反應(yīng)釜 的設(shè)計(jì) 29 圖 機(jī)械密封結(jié)構(gòu) 1 一靜環(huán)； 2 一動(dòng)環(huán)； 3 一彈簧； 4 一彈簧座； 5 一緊定螺釘 其工作原理是 :靜環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)組成一對密封端面，在緊定螺釘?shù)膸?dòng)下，使旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并在彈簧作用下，使密封端面緊密貼合。 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 第五章、 剖分式機(jī)械密封裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸封是攪拌設(shè)備的一個(gè)重要組成部分，密封的形式很多，攪拌器旋轉(zhuǎn)軸的密封結(jié)構(gòu)有填料密封和機(jī)械密封兩種。支座與容器殼體的焊接采用連續(xù)焊。采用剛性聯(lián)軸節(jié)時(shí)， 2 ~ ? ,取 2 ? 。 許用應(yīng)力 ??k? 值常常比標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定低得多，對 1Cr18Ni9Ti取 ??k? =15~25,在這里我們?nèi)???k? =20 軸上的傳遞扭矩 tM 和軸抗扭截面系數(shù)可分別由以下各式求取： 式中： P— 攪拌傳遞功率， Kw； n— 攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)， r/min； d— 實(shí)心軸的直徑， mm。增大軸徑 d 固然改善支承條件，但在某些場合下是不經(jīng)濟(jì)的。因此，攪拌軸的支承條件較差。軸的撓度對攪拌軸的壽命有很大影響，特別是采用密封裝置時(shí)，與軸封的性能直接相關(guān)。 根據(jù)軸徑選用聯(lián)軸器 型號 :YL11； 額定轉(zhuǎn)矩 Tn： 1000； 許用轉(zhuǎn)速 [n]:4300； 軸孔直徑 d:55 ； 軸孔長度 Y型 L:112 J\J1型 84； D:180； D1:150； 螺栓： 8(4)； 螺栓直徑： M12； Lo:Y型 289 J J1 型 173； 重 量： ； 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 。首先根據(jù)工作條件，如軸的同心條件、 載荷條件、速度條件、安裝維修和使用條件來選擇類型；然后根據(jù)傳遞的轉(zhuǎn)矩、軸徑和轉(zhuǎn)速直接從有關(guān)手冊中查取。 b 聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。聯(lián)軸器除了將兩軸連在一起外，為確保傳動(dòng)質(zhì)量，要求被連接的軸要安裝在同一軸心線上。根據(jù)功率、轉(zhuǎn)速來選擇減速機(jī)，參考《 過程裝備設(shè)計(jì)》表 816和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 163160選用 ，其傳動(dòng)效率為 ?? 機(jī)架的選取 攪 拌設(shè)備傳動(dòng)裝置是通過機(jī)架安裝在攪拌設(shè)備封頭上的，在機(jī)架上一般還需要有容納聯(lián)軸器、軸封裝置等部件及安裝操作所需的空間。 所以傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率 ? =? ? =。 密封系統(tǒng)的摩擦造成的功率損失因密封系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)而異，填料密封的功率損失較大，機(jī)械密封則較小。很多場合下，電動(dòng)機(jī)與減速器一并配套供應(yīng)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)選定的減速機(jī)選用配機(jī)械密封反應(yīng)釜 的設(shè)計(jì) 15 套的電動(dòng)機(jī)。 3823機(jī)械密封反應(yīng)釜 的設(shè)計(jì) 13 查 HGT ~122022,選取攪拌器參數(shù)如下表 JD d 2d 1D 1d od ? 1? 550 80 120 370 10M 10M 5 6 B 1h 2h L b t M G 110 120 40 137 22 2526 由前面的計(jì)算可知 iHD? ，則設(shè)置兩層攪拌器。 要設(shè)定的攪拌條件包括攪拌罐的容積、罐型、罐內(nèi)物料的性質(zhì)、攪拌目的、操作溫度和壓力，是分批式操作還是連續(xù)式操作等。10 /A D ?? (216) 得， ? ，查得 aB MP? ，許用外壓力由公式： ? ?39。2n=12mm? 穩(wěn)定性校核（按外壓校核罐體厚度） （ 1）筒體名義厚度的計(jì)算 取厚度附加量 ? ，假設(shè)筒體名義厚度 1n=12mm? ，則筒體有效厚度：1e ? ? ，筒體外徑 10 =1020mmD ，筒體計(jì)算長度由公式： 2 1 21 h +h3LH?? （ 214） 得， 960mmL? ，系數(shù)10 LD ? ,系數(shù) 101e =D? ， ? , aB MP? ，許用外壓力由公式： ? ? 10 1e/BP D ?? （ 215） 機(jī)械密封反應(yīng)釜 的設(shè)計(jì) 9 得， ? ? MPa? 。1c=6mm? ； 夾套封頭設(shè)計(jì)厚度有公式： 39。焊接接頭系數(shù)取 =? 機(jī)械密封反應(yīng)釜 的設(shè)計(jì) 7 夾套內(nèi)介質(zhì)為誰蒸汽，故其液柱靜壓力可以忽略不計(jì)，則夾套的計(jì)算壓力為： 2c 2=P = aP MP 查表可知設(shè)計(jì)溫度下， 0 18 9Cr Ni 的需用應(yīng)力為 ? ?t =98 aMP? 。夾套高 2H 由傳熱面積決定，不能低于液料高。頂蓋選用橢圓形封頭或平蓋。 圖 1 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 2022 年合肥通用機(jī)械研究所對剖分式機(jī)械密封進(jìn)行試驗(yàn)和工程應(yīng)用研究后 , 參照德國博格曼公司研究和生產(chǎn)部分剖分式機(jī)械密封產(chǎn)品。安裝時(shí) , 必須確保每個(gè)環(huán)段對中 , 以便在安裝操作時(shí) , 盡可能地減少對準(zhǔn)夾具對密封環(huán)損害 , 并盡可能地減少泄漏造成的不對中。由于機(jī)械密封的零件都是環(huán)狀的，維修時(shí)必須從軸頭拆卸、安裝，而絕大部分反應(yīng)釜在機(jī)械密封件的上部都安裝有軸承、減速機(jī)、電機(jī)等部件，拆卸十分麻煩，而且周期很長。反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)軸用密封和一般的旋轉(zhuǎn)密封相比，密封介質(zhì)通常具有腐蝕性和毒性等特點(diǎn)，一旦泄漏，將影響產(chǎn)品質(zhì)量，還會對操作人員和環(huán)境造成較大的危害，此外，工作環(huán)境常為高溫、高壓，工作周期較長，因而易損壞，屬于維護(hù)保養(yǎng)的重點(diǎn) 零部件之一。 圖 1 機(jī)械密封反應(yīng)釜 的設(shè)計(jì) 1 1997 年 Bessette 等發(fā)明的“完全剖分集裝式機(jī)械密封” ,由兩個(gè)部分組成 ,每部分依據(jù)集裝式設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。直到 2022年才由德國 Burgmann 公司生產(chǎn)出產(chǎn)品并應(yīng)用于水處理、制漿和發(fā)電等工業(yè)裝置中 [3]（圖 1）。 2022年艾志工業(yè)技術(shù)集團(tuán)公司報(bào)道了其成功地 CHESTERTON442[7]。 確定筒體內(nèi)徑 罐體全容積 V與罐體的公稱容積 VN 有如下關(guān)系： 3/ 11 / 5V VN m?? ? ? 一般有工藝條件給定容積 V、筒體內(nèi)徑 iD 按照式（ 21）估算： 33i4 4 1 3 .7 5 24441 .2VD m mi????? ? ? （ 21） 式中