【正文】 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 27 =*+*1= = T2R2T11R?????? = 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 28 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 29 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 30 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 31 計(jì)算得 B= X1 = X2= X3= 根據(jù)上述計(jì)算數(shù)據(jù)查表得 .13f2f4321???? ； =. 所以根據(jù)以上校核，夾套的設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合要求 第五章 開孔補(bǔ)強(qiáng)及校核 、人孔補(bǔ)強(qiáng) 根據(jù) GB150 中 ，知該攪拌罐中人孔 需要補(bǔ)強(qiáng)。) h h mm?? 、 內(nèi)側(cè)有效高度 根據(jù) GB1501998 中式 89，得： 2 39。 9 3 .6 8 2 8 .5nth d m m?? ? ? ? 1139。 100h mm? 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 35 2 2 2m in( 39。 H 150h m m? ? ?接 管 實(shí) 際 外 伸 高 度，設(shè)置保溫層 . 1 1 1m in( 39。39。 、裙座與罐體連接型式 考慮到搭接焊縫因焊縫受剪，對(duì)溫差應(yīng)力不利，故 采用對(duì)接焊縫將裙座與塔體下封頭連接，如下圖所示： 裙座與罐體連接型式 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 40 、排氣孔的設(shè)置 設(shè)置排氣孔的目的是使操作過程中逸出氣相介質(zhì)，避免積聚在裙座與底封頭之間的區(qū)域形成死區(qū)，會(huì)對(duì)檢修不利，且不利于防火、防爆。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 41 引出孔結(jié)構(gòu)示意圖 引出孔尺寸表： 、檢查孔 裙座應(yīng)該開設(shè)檢查孔，檢查孔分圓形和長(zhǎng)圓形兩種，其尺寸參見下表： （引出孔和檢查也的加強(qiáng)管與裙座的連接應(yīng)該采用全焊透結(jié)構(gòu)） 檢查孔尺寸表： 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 42 、裙座的設(shè)計(jì)和核算 由于筒體的內(nèi)徑為 3200mm，所以取裙座的內(nèi)徑為 Di=3200mm，厚度 12 ,n mm? ?材料為 Q235A,密度為 10 /Kg m? ?? ，其 020 0 ( 15 0 )aE G P C? 低 碳 鋼 在 下，? ?2 3 5 , 1 1 3ts a asM P M P????。 、水 壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 試驗(yàn)壓力 1 .2 5 1 .2 5 0 .5 5 0 .6 8 7 5TP P M P a? ? ? ? 圓筒的薄膜應(yīng)力 () 0 . 6 8 7 5 ( 3 2 0 0 1 1 . 2 ) 9 8 . 62 2 1 1 . 2T i eTePD M P a?? ? ? ??? ? ?? 0 .9 0 .9 0 .8 5 2 0 5 1 5 6 .8s M P a?? ? ? ? ? 即 sT?? ?? 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 38 所以水壓試驗(yàn)合格。39。39。 H 150h m m? ? ?接 管 實(shí) 際 外 伸 高 度，設(shè)置保溫層 . 1 1 1m in( 39。39。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 32 人孔： DN=500mm，型號(hào)為 530 6mm? ? ，材料為： 0 18 9Cr Ni 根據(jù) GB1501998 中式 81， A =d 2 (1 )ret f? ???? 其中開孔直徑 22 5 1 8 2 0 .8 5 1 9 .6id d C m m? ? ? ? ? ? 殼體開孔處的計(jì)算厚度 ? ? 接管的有效厚度 e t nt C 12 11. 2 m m??? ? ? ? ? 強(qiáng)度削弱系數(shù) 1rf ? 所以 A = d 2 ( 1 ) 5 1 9 . 6 1 0 . 1 4 2 1 0 . 1 4 1 1 . 2 ( 1 1 )5 2 6 8 . 1 4 re t fmm? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 、 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 、 有效補(bǔ)強(qiáng) B 按 GB150 中式 87，得： 1 2 2 519 .6 103 d m m? ? ? ? 2 2 2 519 .6 2 12 2 6 555 .6n ntB d m m??? ? ? ? ? ? ? ? ? 12m a x( , ) 103 B B mm?? 、 外側(cè)有效高度 根據(jù) GB150 中式 88，得： 1 39。 、總位移 對(duì)于剛性軸： 1 2 3()x x x x mm? ? ? ?? ? ? =++=, 當(dāng)0 l mm?? 時(shí)， ? ?? ?0 03()() , , 130 xlxlKdmm??????? ? ? ?3查 附 錄 查 出 : 在 此 操 作 壓 力 下 取 K所 以 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 20 ??x??? ，所以對(duì)于軸封處的總位移滿足要求。 單跨攪拌軸徑向 位移受力模擬示意圖 對(duì)于單跨軸：1 1 39。若無可靠數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)攪拌設(shè)備內(nèi)件情況 、 攪拌器形式以及攪拌介質(zhì)等，按照附錄 選定； nqiM — 第 i個(gè)攪拌器功率產(chǎn)生的扭矩 qiP — 第 i 個(gè)攪拌器的設(shè)計(jì)功率，由工藝過程確定。 , 。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 6 mmn ???? 圓整后取 mmn 5?? 受外壓時(shí)的圓筒壁和橢圓型封頭的厚設(shè)計(jì) 當(dāng)受外壓時(shí)設(shè)計(jì)壓力 Pc=*= 設(shè)圓筒的設(shè)計(jì)厚度為 mm10n ?? 則有效厚度為 mm9110Cne ??? ?? 查表得，彈性模量 E= 510? 圓筒的 e00cr ??? ? 所以該圓筒屬于長(zhǎng)圓筒 圓筒的臨界壓力為 M p aM p aLDEPeDecr 91 5 0 01 5 0 0*3 7 5 09*10** 25020?????? 所以圓筒的名義厚度取 mmn 10?? 由于橢圓型封頭所需厚度一定比圓筒厚度小，為了取材方便和工藝結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單取橢圓型封頭的厚度也為 mmn 10?? 、所裝料液高度 由已知條件可得，填料體積為： moV m ,6*7, ?? 又 32 *Di4Vm ??? 可算出 h1=，所以最佳設(shè)計(jì) 為二級(jí)攪拌攪拌，并且采用 U型夾套傳熱 .。武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 1 第一章 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 、課程設(shè)計(jì)題目 發(fā)酵罐的機(jī)械設(shè)計(jì) 、原始數(shù)據(jù) 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)值 單位 備注 1 名稱 發(fā)酵罐的機(jī)械設(shè)計(jì) 2 操作壓力 MPa 3 操作壓力（夾套） MPa 4 最高工作壓力 MPa 5 操作溫度（正常） 90 C。 b．極限分析法補(bǔ)強(qiáng)：這種方法的基本出發(fā)點(diǎn)是殼體開孔后的屈服壓力基本上等于未開孔時(shí)的屈服壓力，并使開孔周圍的不連續(xù)應(yīng)力和一次薄膜應(yīng)力疊加后總應(yīng)力小于兩倍屈服極限 (三倍許用應(yīng)力 )。 ② 一般包括：設(shè)備總圖、裝配圖、部件圖、零件圖、特殊工具圖、管口及支座方位圖、預(yù)焊件圖等。 5． 3 確定結(jié)構(gòu)形式及尺寸 根據(jù)工藝要求，按物料的容積、重量、特點(diǎn)、傳熱的型式、安裝、維修要求，確定發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)形式和外形尺寸，如簡(jiǎn)體高度 、封頭形狀的選擇、軸封形式選擇等。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 II 概 論 發(fā)酵罐的特點(diǎn) 必須具備足夠的強(qiáng)度、密封性、耐蝕性及穩(wěn)定性 。 、傳熱面積校核 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞 ：攪拌 罐 ；攪拌器； 釜體 ； 傳熱裝置 ； 軸封裝置 ；人孔 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 II Abstract Fermentation is a chemical reaction to achieve the production of major equipment. Its role is:① to mixed materials。 目前已廣泛地用于制藥、味精、酶制、食品行業(yè)等。釜體是由簡(jiǎn)體和兩個(gè)封頭組成，它的作用是為物料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) 提供一定的空間。④ souneven suspension or other liquid emulsified in uniform。 發(fā)酵罐是一種對(duì)物料進(jìn)行機(jī)械攪拌與發(fā)酵的設(shè)備。 發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)依據(jù) 發(fā)酵罐的容積、最大工作壓力、工作溫度、工作介質(zhì)及腐蝕情況、傳熱面積、攪拌形式、轉(zhuǎn)速及功率、配裝那些管口等工藝要求 。如簡(jiǎn)體、封頭的壁厚及軸徑等。 ② 開孔的一般規(guī)定 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 IV a．殼體上的開孔應(yīng)為圓形、橢圓形或長(zhǎng)圓形。所以，當(dāng)開孔尺寸在一定范圍內(nèi)時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。 對(duì)于攪拌器，上層為推進(jìn)式，下兩層為箭葉圓盤渦輪式，其結(jié)構(gòu)示意圖如下： 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 2 推進(jìn)式槳葉展開圖 箭葉圓盤式 、設(shè)計(jì)壓力 設(shè)計(jì)壓力取工作壓力的 倍，即 5P MPa? ? ? 、設(shè)計(jì)溫度 設(shè)計(jì)溫度取 140+5=145C 、主要元件材料的選擇 筒體材料的選擇： 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 3 根據(jù)設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度，以及設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性，查 GB1501998 表41，選用筒體材料為 0Cr18Ni9,? ? 103t MPa? ? 。 、傳動(dòng)軸長(zhǎng)度的確定 L=H1h2+Hf+Ht=400230+400+3750=4320mm 、軸徑的確定 為簡(jiǎn)化計(jì)算，可取等直徑軸，選取材料為不銹鋼 0C18Ni9Ti,同時(shí)由《攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)》中可知，若不考慮彎矩的影響，而是以一個(gè)系數(shù)來代替，可得? ?316 iTTWd???? ? ?，為安全起見，最好是取 ??? 中的較小值，查表 59 取? ? 2200 / cm M P a? ??，將其代入上式可得： mm65][T16d 3i ?? ?? 。W 16 K 1 K m 16 1 122 .5 。 由 ? ?MW ?? ，其中 ??? 為許用剪應(yīng)力 . 所以 ? ? 332 61 6 1 6 7 5 7 4 . 8 2 1 2 5 . 41 9 . 6 1 0Md m m? ? ? ?? ? ???， 而 1 3 0 1 2 5 .4id m m m m?? 所以此軸徑滿足要求 . 且從 teM T? 可以看出，此軸所承受的主要是扭轉(zhuǎn)力矩，因此上述對(duì) MA 的粗略計(jì)算符合要求。( 39。 附：機(jī)械密封通常有四個(gè)密封之處： （ 1）靜環(huán)座與設(shè)備之間，采用凹凸密封面； （ 2）靜環(huán)座與靜環(huán)之間，采用各種形狀有彈性的輔助密封圈來防止介質(zhì)從靜環(huán)與 靜環(huán)座之間泄漏； （ 3）靜環(huán)與動(dòng)環(huán)之間，依靠彈簧力形成一層極薄液體膜，以平衡壓力，潤(rùn)滑端面； （ 4）動(dòng)環(huán)與軸之間，密封元件可以選擇 O 形環(huán)。 H 300h m m? ? ?接 管 實(shí) 際 外 伸 高 度 1 1 1m in( 39。39。) h h m m?? 、 內(nèi)側(cè)有效高度 根據(jù) GB1501998 中式 89，得： 2 39。 、補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別 iD 3200 1 6 0 0 m m22d ? ? ? 故可以采用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 進(jìn)氣口： DN=125mm，外徑 D0=133mm，最小壁厚為 min ? ? ，所以可以取為 8mm?? .材料為： 0 18 9Cr Ni 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 36 根據(jù) GB1501998 中式 81， A =d 2 (1 )ret f? ???? 其中開孔直徑 22 1 1 7 2 0 .8 1 1 8 .6id d C m m? ? ? ? ? ? 殼體開孔處的計(jì)算厚度 ? ? 接管的有效厚度 e t nt C 12 11. 2 m m??? ? ? ? ? 強(qiáng)度削弱系數(shù) 1rf ? 所以 A = d 2 ( 1 ) 1 1 8 . 6 1 0 . 1 4 2 1 0 . 1 4 1 1 . 2 ( 1 1 )1 2 0 2 . 6 re t fmm? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 、 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 、 有效補(bǔ)強(qiáng) B 按 GB150 中式 87，得： 1 2 2 1 1 8 .6 2 3 7 .2B d m m? ? ? ? 2 2 2 1 1 8 .6 2 1 2 2 8 1 5 8 .6n ntB d m m??? ? ? ? ? ? ? ? ? 12m a x( , ) 237 .2B B B m m?? 、 外側(cè)有效高度 根據(jù) GB150 中式 88，得： 1 39。39。 武漢工程大學(xué) 本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 39 第六章 裙座的設(shè)計(jì) 對(duì)于裙座，其設(shè)計(jì)包括厚度計(jì)算、焊接結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度