【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 求的車間，與電動(dòng)機(jī)直 聯(lián)供應(yīng) 允許正反旋轉(zhuǎn)，應(yīng)采用夾殼聯(lián)軸器或彈性塊式聯(lián)軸器與攪抖軸連接，不允許承受外加軸向載荷，適用于連續(xù)攪拌的化工設(shè)備，可用于有防爆要求的車間 .與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)供應(yīng) 允許正反旋轉(zhuǎn)，一 般以?shī)A殼聯(lián)軸器與攪拌軸連接，攪拌器重量可由本機(jī)承受，不能用于有防爆要求的車問，適用于連純攪拌的化工設(shè)備 可不需多級(jí)傳動(dòng)而用十轉(zhuǎn)速低級(jí)的攪 拌 傳動(dòng)裝置，可用于有防爆要求的車間 標(biāo)定符號(hào) BLD 功率 機(jī)型號(hào) 減速比 BLY 機(jī) 型號(hào) 減速比 功率 LC中心距 順序號(hào) P 三角皮帶型弓 根數(shù) 順序號(hào) XB 柔輪分度圓直徑 順序號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào) HG574478 HG574578 HG574678 HG574778 注 :電動(dòng)機(jī)若采用 AJ02(防爆型 )型時(shí)，在標(biāo)定符號(hào)前加“ A字樣，對(duì) BJ02(隔爆型 )加“ B” 字樣，對(duì) J02 型電動(dòng)機(jī)則不加寫代號(hào) 。 電動(dòng)機(jī)的基本特性及選用 通常電動(dòng)機(jī)與減速及配套供應(yīng)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)反應(yīng)器應(yīng)配電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速、安裝形式及防爆要求，選擇電動(dòng)機(jī)及配套的減速機(jī)。 電 動(dòng)機(jī)的軸功率校核 符號(hào)說明 mP — 軸封處摩擦損耗功率 ,kw zP — 攪拌軸功率 ,kw dP — 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率 ,kw ?— 傳動(dòng)效率 軸封處摩擦損耗功率的計(jì)算 由于該填料密封采用單端面密封 則 kwdP m 2 3 9 ???? 攪拌軸功率的計(jì)算 其中攪拌介質(zhì)選擇乳膠聚合 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 則 kwVP z ???? 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率的計(jì)算 由傳動(dòng)類型為擺線針輪行星傳動(dòng)，則傳動(dòng)裝置各零部件的傳動(dòng)效率 ?? 。 則 kwPPP mzd ????? ? 圓整為 機(jī)架 機(jī)架的選用原則 具備下列條件之一者，可選用單支點(diǎn)機(jī)架 : ①減速機(jī)輸出軸側(cè)的軸承作為一個(gè)支點(diǎn)者 。 ②設(shè)置底軸承，作為一個(gè)支點(diǎn)者 : ⑧在攪拌容器內(nèi)設(shè)置中間軸承，并能作為一個(gè)支點(diǎn)者。 本設(shè)計(jì)中以減速機(jī)輸出軸側(cè)的軸承作為一個(gè)支點(diǎn)者，故選用單支點(diǎn)機(jī)架。為了與標(biāo)準(zhǔn)配合，傳動(dòng)軸的軸徑選用 d=80mm，參考標(biāo)準(zhǔn)（ HG2156695《攪拌傳動(dòng)裝置 單支點(diǎn)機(jī)架》 ），選用機(jī)架公稱直徑為 300mm, B 型單支點(diǎn)機(jī)架。結(jié)構(gòu)如下圖 : 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 具體尺寸表 : 表 機(jī)架尺寸表 mm 查表可知 :傳動(dòng)軸軸徑 d=80mm 時(shí)，機(jī)架的公稱直徑取 300mm, D1=320mm, D2=400mm, D3=445mm, D4=495mm, D5=530mm, H=1040mm, H1=399mm,螺栓數(shù)量為 12M22,軸承型號(hào) 46219，機(jī)架質(zhì)量 137kg,又由表查得 :單支點(diǎn)機(jī)架的支點(diǎn)軸承間距 L=690mm。 機(jī)架的標(biāo)記為 :HG215661995 機(jī)架 B 30080。 傳動(dòng)軸 為了與標(biāo)準(zhǔn)配合，傳動(dòng)軸的軸徑選用 d=80mm，材料為 Q235B，并且在軸的外表面加一玻璃層，以提高其耐腐蝕性。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 傳動(dòng)軸采用上裝式，傳動(dòng)軸釜外軸頭形式為 D 型，即釜外聯(lián)軸器為帶短節(jié)聯(lián)軸器。 傳動(dòng)軸釜外軸頭形式如下 : 查表可知 :傳動(dòng)軸軸徑 d=80mm，上端軸徑 d1= 65mm,釜內(nèi)軸長(zhǎng) L=550mm,下端軸徑 d2=80mm。 傳動(dòng)軸的標(biāo)記為 :HG215681995 BSD 30080/550Q235B。 聯(lián)軸器 帶短節(jié)聯(lián)軸器用于攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置的減速機(jī)輸出軸與 傳動(dòng)軸的連接，并在拆卸聯(lián)軸器的短節(jié)之后，能在不拆除減速機(jī)和機(jī)架的條件下，裝拆機(jī)架的中間支點(diǎn)、軸承箱和軸封。因此釜外聯(lián)軸器選用帶短節(jié)聯(lián)軸器。 查表《帶短節(jié)聯(lián)軸器的形式及與機(jī)架、傳動(dòng)軸的配套》可選用 B 型帶短節(jié)聯(lián)軸器。如下圖 : 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 帶短節(jié)聯(lián)軸器軸孔與軸的配合代號(hào)為 H7/m6。 減速機(jī)輸出軸的軸孔直徑，即上半聯(lián)軸孔徑為 80mm，傳動(dòng)軸的上端軸孔，即下半聯(lián)軸孔徑直徑為 65mm，材料為 ZG270500 的 B 型帶短節(jié)聯(lián)軸器，其標(biāo)記為 :HG 21569. 195 聯(lián)軸器 B90/75ZG。 第三章 反應(yīng) 釜 的 攪拌 裝置 攪拌裝置由攪拌器、攪拌軸及其支撐組成。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌軸上的攪拌器以一定的方向和轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使靜止的流體形成對(duì)流循環(huán)，并維持一定的湍流強(qiáng)度， 從而達(dá)到加強(qiáng)混合、提高傳熱和傳質(zhì)速率的目的。 攪拌器 攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應(yīng)器的關(guān)鍵部件，其功能是提供過程所需的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)。其類型分為 :推進(jìn)式、漿式、渦輪式、錨式、框式、螺桿式、螺帶式等，攪拌器選型時(shí)，主要考慮 : ① 具有顯著的攪拌效果，特別是對(duì)多相反應(yīng)。 ② 攪拌所消耗的能量應(yīng)盡可能小。 ③ 保證從反應(yīng)器壁或侵入式熱交換裝置到反映混合物能有高的給 熱系數(shù) 。 攪拌器的選擇 按攪拌器類型和適用條件選型 :對(duì)低粘度流體的混合，推進(jìn)式攪拌器由于循環(huán)能力強(qiáng)，動(dòng)力消耗小，可應(yīng)用到很大容積的釜中 。渦輪式攪拌器應(yīng)用最廣，各種攪拌操作都適用，但流體粘度不超過 50Pa} s 。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在小容積的流體混合幣應(yīng)用較廣，對(duì)大容積的流體混合，則循環(huán)能力不足 。對(duì)于高粘度流體的混合以錨式、框式、螺桿式、螺帶式更為合適。本設(shè)計(jì)的攪拌器選擇不帶擋板的框式攪拌器。 表 41 攪拌器型試選擇 攪拌器型式 流動(dòng)狀態(tài) 攪拌目的 攪拌容 器容積/m3 轉(zhuǎn)速范圍 /(r/min) 最高粘 度 /(P) 對(duì)流循環(huán) 湍流擴(kuò)散 剪切流 低粘度混合 高粘度液混合反應(yīng) 分散 溶解 固體懸浮 氣體吸收 結(jié)晶 傳熱 液相反應(yīng) 渦輪式 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1100 10300 50 槳式 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1100 10300 50 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 推進(jìn)式 ● ● ● ● ● ● ● ● ● 11000 10500 2 折葉開啟渦輪式 ● ● ● ● ● ● ● ● 11000 10300 50 布魯馬 ● ● ● ● ● ● ● 1100 10300 50 金式 錨式 ● ● ● 1100 1100 100 螺桿式 ● ● ● 150 0.550 100 螺帶式 ● ● ● 150 0.550 100 注 :有 ● 者為可用 :空白者不詳或不合用 。 攪拌器的強(qiáng)度計(jì)算 符號(hào)說明 qP— 攪拌器強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的設(shè)計(jì)功率， kw jP— 每個(gè)槳葉強(qiáng)度計(jì)算時(shí)設(shè)計(jì)功率 , kw Z— 軸上相同攪拌器的層數(shù) jZ— 攪拌器的槳葉數(shù)，選擇的是框式攪拌器，則槳葉數(shù)為 4 IM— II 斷面上彎矩 , mN. 39。IM — 由扭矩在 II 斷面上增加的彎矩 , mN. nIM— II 斷面上的扭矩 , mN. W— II 斷面的抗彎截面系數(shù) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 I?— II 斷面彎曲應(yīng)力 ,MPa S — 槳葉的厚度 圖 1 框式攪拌器 攪拌器強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的設(shè)計(jì)功率 kwZ PPP mdq . ?????? ? 每個(gè)槳葉強(qiáng)度計(jì)算時(shí)設(shè)計(jì)功率 框式攪拌器 II 斷面上彎矩的計(jì)算 mNZn PMjqI .135485 ?????? 槳葉垂直方向懸臂高度 查表得： mmttmmBmmHmmH 9750,1 4 4 0,7 5 0,8 0 0 2132 ?????? 槳葉總高度 mmHH m 8002 ?? 攪拌器半徑 mmR 7201 ? 攪拌器葉根半徑 mmR 6232 ? 則槳葉垂直方向懸臂高度 H1按一下公式計(jì)算： mmtBHHH a n15791440215015t a n)22()( 2321 ?????????? 。）（。 kwZPPjqj ???內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 攪拌器橫梁寬度中心線至橢圓形葉寬中心線的距離 L 按下式計(jì)算： mmtHL 23 ??????[3]。 系數(shù) a 的計(jì)算 1)6 2 37 2 0(8 0 09721)(..244212 ??????? ?????????? ??RRHtam II 斷面上的扭矩的計(jì)算 mNMaRR HRRM InI .)()623720( )623720(32.)1) . (( ).(.32 44 33424113231 ????? ?????? ?? 由扭矩在 II 斷面上增加的彎矩按的計(jì)算 mNMLHaM II . 3 0 1 2 9)(2 1..)1.(2 1 139。 ???????? II 斷面的抗彎截面系數(shù)的計(jì)算 321221 41 2296 2)1697()1650(6 297506 )22)(2(6. mmStStttW ??????????? II 斷面彎曲應(yīng)力 ? ? M P aM P aW MM III 639。 ???????? ? ?? 所以 II 斷面彎曲應(yīng)力 ?? 符合要求。 框式攪拌器 IIII 斷面的計(jì)算 IIII 斷面的彎矩 IIM mNHH HMM mnI .) 980 0 921().21( 11II ????????? IIII 斷面上的彎曲應(yīng)力 II? IIII 斷面的抗彎斷面模數(shù) mW ??? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 IIII 斷面上的彎曲應(yīng)力 II? 應(yīng)滿足： ? ? M P aM P aM 5IIII ?????? ? ?? 所以 IIII 斷面上的彎曲應(yīng)力 II? 符合要求 [7]。 攪拌軸 攬拌軸的材質(zhì)及加工要求 攪拌軸工作時(shí)，主要受扭轉(zhuǎn)、彎曲和沖擊作用，故對(duì)軸的材質(zhì)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性。本設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速較低，攪拌軸可用合金鋼 Q235B，又因?yàn)樵O(shè)計(jì)中介質(zhì)的腐蝕性較強(qiáng)，外加一層搪玻璃層以提高攪拌軸的耐腐蝕性 。 攪拌軸直徑的確 定及強(qiáng)度計(jì)算 符號(hào)說明 a — 懸臂軸兩支點(diǎn)間（跨間）的距離， mm ； d — 設(shè)計(jì)最終確定的實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； od — 設(shè)計(jì)最終確定的密封部位實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； 1d — 按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算的傳動(dòng)側(cè)軸承處實(shí)心 軸軸徑或空心軸外徑， mm ； 2d — 按強(qiáng)度計(jì)算的懸臂軸攪拌側(cè)軸承處實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑； 強(qiáng)度計(jì)算的單跨軸跨間段實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； ad — 懸臂軸跨間段實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； 1Ld — 懸臂軸 1L 段跨間段實(shí)心軸軸徑或空心軸外徑， mm ； E — 軸材料的彈性模量， MPa ； ][e — 攪拌軸及各層圓盤（攪拌器及附件）組合重心處的許用偏心距 mm ； eF — 攪拌軸及各層圓盤（攪拌器及附件）組合重心處質(zhì)量偏心引起的 離心力， N ； ihF — 第 i 個(gè)攪拌器上的流體徑向力， N ； G — 軸材料剪切彈性模量， 10? (合金鋼 ) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 aI — 懸臂軸跨間軸段的慣性矩， 4mm ； 1LI — 懸臂軸懸臂軸段（實(shí)心或空心）的慣性矩， 4mm ； iLLL ......21 — 1～ i 個(gè)圓盤（攪拌器及附件）的每個(gè)圓盤懸臂長(zhǎng)度（對(duì)于懸臂軸）或 1～ i 個(gè)圓盤（攪拌器及附件）的每個(gè)圓盤至傳動(dòng)側(cè)軸承的距離（對(duì)于單跨軸）， mm ； eL — 攪拌軸及各層圓盤（攪拌器及附件）組合重心離攪拌側(cè)軸承的距離（對(duì)于懸臂軸）或攪拌軸及各層圓