【正文】 的選擇 29 蛇管固定件及進出口結構 29 蛇管的選擇及熱量計算 30 工藝接管及觀測部件 30 加料管 31 卸料管 32 溫度計及套管 32 視鏡 32 壓力表 33 液位計 33 人孔的選擇 33 反應釜密封選擇 37 反應釜常用的動密封類型 37 密封的選擇 37 安全裝置的選擇 39 支座的選擇 39 設備吊耳的選擇 42 管法蘭的選擇 42第五章 結論 44參考文獻 45致 謝 4747四川理工學院畢業(yè)設計第一章 緒論 前言反應釜是化工生產(chǎn)中使用的典型設備之一。攪拌形式一般有錨式、槳式、渦輪式、推進式或框式等。 攪拌反應釜的結構機械攪拌設備由攪拌容器和攪拌機兩部分組成。根據(jù)攪拌器在攪拌釜內產(chǎn)生的流型，攪拌器基本上可以為軸向流和徑向流兩種。通常，擋板寬度約為容器內直徑的1/12～1/10。5. 軸封軸封是攪拌設備的一個重要組成部分。其中攪拌驅動機構通常采用電動機與變速器的組合或選用帶變頻器的電動機，使攪拌器達到需要的轉速。2. 了解物料性質物料體系的性質是攪拌設備設計計算的基礎。在攪拌器結構型式選定之后，還應考慮攪拌器直徑的大小與轉速的高低。8. 機械設計根據(jù)操作環(huán)境和工藝要求，確定傳動機構的類型；同時根據(jù)攪拌器轉速和所選用的電動機轉速，選擇合適的變速器型號；并進行必要的強度計算，提供所有機械零部件的加工尺寸，繪制相應的零部件圖和總體裝配圖。槳葉的防腐包襯層不宜過大，以防止葉型偏離最佳形狀，使流量及輸入的功率減小，影響操作的效果。為防止軸發(fā)生共振，操作轉速應控制在第一階臨界轉速的75%以下。機架軸承除承受徑向載荷外，還應承受攪拌器所產(chǎn)生的軸向力。第二章 工藝計算和結構設計反應釜包括釜體和裝焊在其上的各種附件。因此一般情況下，長徑比應選擇大一些。為了便于計算，先忽略封頭的容積，認為 (21)把釜體長徑比帶入上式為： . (22)由于設備內物料類型是液液相物料,。筒體的計算厚度按公式(25)可求得：=設計厚度 =+2=對于16MnR，鋼板負偏差，因而可取名義厚度=8 mm。例如，封頭直徑較大而壁厚較薄剛性較差，不足以承受攪拌器操作載荷，因傳動裝置偏載而產(chǎn)生較大彎矩（如某些三角皮帶傳動)；攪拌操作時軸向推力較大或機械振動較大；由于攪拌軸安裝位置偏離罐體幾何中心線或者由于攪拌器幾何形狀的不對稱而產(chǎn)生的彎矩等等。在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)的攪拌均系機械攪拌。其結構如圖31所示，有平直葉式和折葉式兩種型式。在料液層比較高時，為了將物料攪拌均勻，常裝有幾層槳葉，相鄰兩層槳葉常交錯成90176。推進式攪拌器一般采用整體鑄造方法制成，常用材料為鑄鐵或不銹鋼，也可采用焊接成型。若在錨式攪拌器的槳葉上加固橫梁即成為框式攪拌器，見圖34（b）和（c）。為了確保攪拌器的生產(chǎn)質量，降低制造成本，增加零部件的互換性，原化工部對幾種常用攪拌器的結構形式制訂了相應標準，并對標準攪拌器制訂了技術條件。漿式攪拌器是攪拌器中結構最簡單的一種攪拌器，主要應用在：液液系中用于防止分離、使罐的溫度均一，固液系中多用于防止固體沉降。①攪拌器的幾何尺寸與轉速：攪拌器直徑、槳葉寬度、槳葉傾斜角、轉速、單個攪拌器葉片數(shù)、攪拌器距離容器底部的距離等。在特定的攪拌裝置上，可以測得功率準數(shù)Np與雷諾數(shù)Re的關系。然后用增加安全系數(shù)以降低材料的許用應力來彌補由于忽略受彎曲作用所引起的誤差。即 (37)（實心軸）式中：d——攪拌軸的直徑（cm）；N——攪拌傳遞功率（KW）；n——攪拌軸轉速（r/m）。關于扭轉角的選擇應按實際情況而定，一般有如下規(guī)定：①在精密穩(wěn)定的傳動中，可選取 ；②在—般傳動和攪拌軸的計算中可選取 ；③對精度要求低的傳動中可選取。對應于這個速度的軸的轉數(shù)，就叫做臨界轉數(shù)，假如軸的轉速保持在臨界轉數(shù)或相近于它的那個危險范圍以內。反應釜傳動裝置包括電動機、減速器、支架、聯(lián)軸器、攪拌軸等，如圖38所示。最常用的為Y系列全封閉自扇冷式三相異步電動機當有防爆要求時，可選用YB系列。表31四種常見減速器的基本特征特性參數(shù)減速器類型擺線針輪行星減速器齒輪減速器V形皮帶減速器圓柱蝸桿減速器傳動比i9～8712～6～80～15輸出軸轉速（r/m）17～16065～250200～50012～100輸入功率KW～55～315～200～55傳動效率～～~~傳動原理利用少齒差內嚙合行星傳動兩級同中心距并流式斜齒輪傳動單級V形皮帶傳動圓弧齒圓柱蝸桿傳動主要特點傳動效率高，傳動比大，結構緊湊，拆裝方便，壽命長，重量輕，體積小，承載能力高，工作平穩(wěn)。機架的結構形式要考慮安裝聯(lián)軸器、軸封裝置以及與之配套的減速器輸出軸徑和定位結構尺寸的需要。標準對機架的用途和適應范圍、結構形式、基本參數(shù)和尺寸、主要技術要求等做出了相應規(guī)定?！?，設計溫度為20～300℃的反應釜。圖312 上裝式圖311 上裝式安裝在釜體上的安裝底蓋的結構，上裝式和下裝式各有四種形式，見表33和圖313。為了聯(lián)接可靠，常加平鍵。半聯(lián)軸器與軸是通過鍵進行周向固定，通過鎖緊螺母達到軸向固定。彈性塊式聯(lián)軸器(HG574378)適用于工作溫度20～60℃的變載荷及頻繁起動。第四章 傳熱部件及附屬結構組成一臺化工容器除了筒體和封頭基本零件外，還有法蘭、支座、人孔（或手孔）、視鏡、液面計和各種用途的接管等，這些統(tǒng)稱為容器的附件。常用的蛇管結構有：無集管的單組單列蛇管、無集管的單組雙列蛇管和有集管的八組蛇管。而罐體內空間又允許裝拆管法蘭的情況。表41蛇管的尺寸規(guī)格（mm）[3]V(m3)DND1Hd1D2 D3H1 H2d2 d31100080045057不制造2140010001600122054010206305751800138045011805401350108010801215891022001670945891400162400180015009905725280020008101900117032300021001440502250根據(jù)反應釜的容積、公稱直徑確定出蛇管的規(guī)格（見表41）為：mm，材料1Cr18Ni9Ti。圖44 加料管結構 圖45 卸料管結構本反應釜中介質無腐蝕性，可以選擇(a)型將加料管。這類套管是用鋼或鑄鐵做的一端封閉的管子。該窺鏡結構簡單、不易結料、視察范圍大。本設計采用DB－YC型音叉式液位開關是一種通用型的液位開關。圖48 帶頸平焊法蘭人孔a．封頭計算厚度 由于在橢圓形封頭80%區(qū)域內開孔，所以封頭的計算厚度按式(42)確定 (42)式中 K1——橢圓形長短軸比值決定的系數(shù)，K1=； Pc——封頭的計算壓力，Pc=； Di——筒體的內徑，Di=2400mm； ——材料的許用應力，=170MPa； φ——焊接接頭系數(shù)，φ=；b．開孔所需補強面積先計算強度削弱系數(shù)fr： (43)式中 ——人孔的許用應力， =113MPa； ——封頭的許用應力， =170MPa；接管有效厚度為： (44)式中 ——接管的名義厚度， =8mm； ——厚度附加量，C =2mm；開孔所需補強面積按式(45)計算 (45)a．有效寬度B按式(46)確定 (46)取大值，故B=。由于攪拌軸是旋轉運動的，而頂蓋是固定靜止的，這種運件和靜止件之間的密封稱為動密封。與填料密封相比，機械密封是一種功耗小、泄漏率低、密封性能可靠、使用壽命長的轉軸密封形式。根據(jù)安全閥閥座尺寸，確定出封頭接管的尺寸為，材料選用20鋼。攪拌裝置的總質量：、鍵等，粗略估計其總質量為300。由封頭的公稱直徑選用標準頂部板式吊耳TP4[26]。由于了解的限制，因此在設計中存在很多困難。在老師和同學的幫助下，在畢業(yè)設計過程中，基本能按照規(guī)定的程序進行，先針對本設備的特點收集、調查有關資料，然后進入草案階段，其間進行幾次方案的修改，最后定案，進行正式規(guī)劃階段。如圖415。地震載荷： (425) =300000=34500 N式中 αc——地震系數(shù)，αc=； G——反應釜總載荷，G =300000 N；風載荷： (426) =7708 N式中 fi——風壓高度變化系數(shù)，fi=； q0——10m高度處的基本風壓值，q0=500N/㎡； D0——容器外徑，D0=2416mm； H0——容器總高度，H0=7800mm；安裝尺寸： (427) = =式中 Di——容器內徑，Di=2400mm； δn——圓筒名義厚度，δn=8mm； δ3——墊板厚度，δ3=16mm； b2——筋板寬度，b2=230mm； δ2——筋板厚度，δ2=14mm； l2——筋板長度，l2=330mm； S1——邊緣離螺栓中心長，S1=95mm；1支座承受實際載荷： (428)= =式中 Ge——偏心載荷，Ge=1500N； k——不均勻系數(shù)，k=； n——支座數(shù)量，n=4； p——水平力，p=34500N； h——水平力作用點至底板的距離，h=540mm； Se——偏心距，Se=875mm； D——支座安裝尺寸，D=；[Q]所以滿足支座本體允許載荷的要求。立式容器支座可分為耳式、支承式、腿式和裙式支座中。在軸的運轉過程中，伴隨著填料與軸的摩擦，發(fā)生了磨損，從而減小了密封力，因此介質就容易泄露。 反應釜密封選擇攪拌有填料密封與機械密封兩種，其優(yōu)缺點如下：圖49 填料密封的結構填料密封：填料密封（如圖49）是攪拌反應釜最早采用的一種轉軸密封形式。內側有效高度h2按式(48)確定 (48)h2=0mm（實際內伸高度）取小值，故h2=0mm。音叉由晶體激勵產(chǎn)生振動，當音叉被液體或固體浸沒時振動頻率發(fā)生變化，這個頻率變化由電子線路檢測出來并輸出一個開關量，達到報警或控制的目的。選用JB59364 =150的視鏡[20]。當設備攪拌粘度很高的物料時，溫度計受到很大的彎曲力矩，為了防止管子被折斷或彎曲，鑄鐵制的套管上部要做得厚一些，而鋼制的套管則要在管外再套上幾層短管并與