【正文】 加料口 b 和壓縮空氣管 f同上。 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算從略。所以每個(gè)支座載荷為 Q/2=24319N，可選用 3號(hào) B型支座，其允許載荷為： ? ? 3 0 2 4 3 1 9 2 . 4 3 1 9Q K N N K N? ? ? 標(biāo)記為： JB/T472592 B3，材料： Q235B。 14 00 , 10nD N m m m m???的封頭重 1840N，15 00 , 6nDN mm mm???的封頭重 1210N，所以： 2 2 1 8 4 0 1 2 1 0 4 8 9 0QN? ? ? ? 3Q 為料液重量。 支座的選用計(jì)算 支座的選擇 反應(yīng)釜因 需 外加保溫，故選 B型 （長(zhǎng)腳） 懸掛式支座。 法蘭標(biāo)記為： 法蘭 —— JB470192 其尺寸及螺柱規(guī)格，數(shù)量可從附表 4中查出。公稱壓力 為 的甲型 平 焊法蘭在操作溫度 150℃時(shí)的允許工作壓力為，大于 筒 體設(shè)計(jì)壓力，所選的甲型平焊法蘭合適。因夾套的試驗(yàn)壓力為 PTj＝ ，而 釜體圓 筒 的許用外壓為 [P]＝ ，故在夾套水壓試驗(yàn)時(shí)， 筒 體內(nèi)需要充壓才能保持 筒 體穩(wěn)定。 235 M Pa??? ? ? ? ? 釜體筒體內(nèi)： 夾套筒體內(nèi)： 0 . 1 2 5 0 . 1 2 5 0 . 0 0 0 7 1 412607 . 2i eA R ?? ? ?? ? 98 0 . 5 6 0 . 3 31260 7 . 2ieBp M P a M P aR?? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?0 . 2 7 5 1 4 0 0 1 0 2 0 . 8 2 6 . 8 4 0 . 9 1 7 9 . 82 2 1 0 2 0 . 8T i nTsnp D c M P a M P ac?? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ?? ?? ? 1131 . 2 5 1 . 2 5 0 . 2 2 0 . 2 7 5113T tP P M P a??? ? ? ? ?? ?? ? 1131 . 2 5 1 . 2 5 0 . 3 3 0 . 4 1 3113Tj tP P M P a??? ? ? ? ?? ? 0 .92T i eTsePD ?? ??????? ?0 .5 0 .92T i eTsePD ?? ? ?????31 釜體封頭內(nèi)： 夾套封頭內(nèi)： 各處應(yīng)力均小于 s?? ，故水壓試驗(yàn)是安全的。 ?取 10mm?封 ＝ 水壓試驗(yàn)及其強(qiáng)度校核 確定試驗(yàn)水壓 Q235B 在設(shè)計(jì)溫度（ t=150℃ ）下的許用應(yīng)力 ? ? 113t MPa? ? ，試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力? ? 113MPa? ? （ ≤ 20℃ ）。 下封頭承受外壓，也取 10mm?封 ＝ ，并按外壓校核其穩(wěn)定性。 由于筒體既可能承受內(nèi)壓 ，又可能承受外壓，所以筒體壁厚應(yīng)取兩者中的較大者，即確定筒體壁厚為 10mm? ?筒 。 再取 10n mm? ? ， 則 12 10 2 C C m m??? ? ? ? ? ? ? 0 2 1400 2 10 1420inD D m m?? ? ? ? ? ?。 （ 2）按承受 設(shè)筒體名義厚度 8n mm? ? 取壁厚負(fù)偏差 C1＝ 0． 8mm，腐蝕裕量 C2＝ 2mm。考慮到筒體與封頭焊接方便，可?。? 6mm?? ?夾 封 夾 筒＝ ， ?取 6mm?夾 封 ＝ 合適。以保證壁厚符合圖紙數(shù)值 ,設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可不作考慮。 ） 又 12 6 2 0 .6 3 .4 2 .5 8en C C m m m m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?取 6n mm? ? 合適。釜體筒體和封頭的計(jì)算外壓為 P MPa?? 。內(nèi)壓設(shè)計(jì)壓力 P=，設(shè)計(jì)外壓的取法是考慮操作過程可能出現(xiàn)的最大壓差，所以取 P=。由參考文獻(xiàn) 3 表 9－ 4 查得， Q235－ B 鋼板在 0120 150 C 下的許用應(yīng)力為? ? 113t MPa? ? （設(shè) 3 16n mm? ? ）。 驗(yàn)算夾套傳熱面積 查附表 1， 1400iD mm? 的圓筒每米高度內(nèi)表面積為 21 ? ；查附表 2可知，封頭內(nèi)表面積 F 2封 ＝ ，所以實(shí)際總傳熱面積為： 所以 夾套傳熱面積符合設(shè)計(jì)要求。 確定夾套的直徑和高度 由表 2－ 2 可知， 對(duì)于筒體內(nèi)徑 iD ＝ 700～ 1800mm，夾套的內(nèi)徑 100jiDD?? ， 因此 jD =1400 十 100＝ 1500mm，符合壓力容器公稱直徑。 確定 釜 體高度 按（ 2－ 3）式計(jì)算 釜 體高度為： 30 2 2 .50 .8VVm?? ? ?331 34 4 4 2 . 5 1 . 4 71iVVDmHiD????? ? ? ??1 222 . 5 0 . 4 2 0 2 1 . 3 51 . 444iVVHmD??? ?? ? ??封26 將 釜 體高度圓整為 H＝ =1400mm。 24 25 3 攪拌反應(yīng)釜機(jī)械設(shè)計(jì)舉例 已知條件 見表 31： 31 攪拌反應(yīng)釜設(shè)計(jì)有關(guān)參數(shù) 工作壓力 釜內(nèi) ≤ 夾套 ≤ 工作溫度 釜內(nèi) ≤ 120℃ 夾套 ≤ 150℃ 介質(zhì) 釜內(nèi) 染料及有機(jī)溶劑 夾套 冷卻水 腐蝕情況 輕微 攪拌 型式 槳式 轉(zhuǎn)速 85r/min 功率 4KW 操作容積 V0 2m3 傳熱面積 7m3 推薦材料 Q235B 確定 釜 體的直徑和高度 確定設(shè)備全容積 按 選取反應(yīng)釜裝料系數(shù) η ＝ 0． 8，由 于操作容積 30 2Vm? ，所以由式 21 可得設(shè)備容積 確定 釜 體直徑 由表 2－ 1 選取 釜 體長(zhǎng)徑比 1/1i H D??，按式 2－ 2計(jì)算 釜 體內(nèi)徑為： 將計(jì)算結(jié)果圓整至公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)系列，選取筒體內(nèi)徑 D m?? 。 視鏡 視鏡主要用來觀察設(shè)備內(nèi)物料及其反應(yīng) 情況，也可作為料面指示鏡， 一般成對(duì)使用，當(dāng)視鏡需要斜裝或設(shè)備直徑較小時(shí)，采用帶頸視鏡。 “ 表 2－ 12 出料管尺寸 管 子公稱直徑 DN ≥ 25 ≥ 50 ≥ 100 1d 75＋ DN 100＋ DN 160＋ DN （ 4）過夾套的物料進(jìn)出口 穿 過夾套的物料 進(jìn)出口結(jié)構(gòu)可 按圖 2－17 的規(guī) 定。當(dāng)釜壁溫度與夾套溫度相等時(shí)，采用圖 2－ 16（ a）圖 結(jié)構(gòu)，否則采用圖 2— 16(b)圖結(jié)構(gòu)。另外還要考慮溫差應(yīng)力的影響。 筒 體和封頭適用的開口范圍及不另行補(bǔ) 強(qiáng)的最大 開 孔直徑等規(guī)定參見參考文獻(xiàn) 1第十— 章第三節(jié)的相關(guān)內(nèi)容。補(bǔ)強(qiáng) 圈 結(jié)構(gòu)及坡口型式如附圖 22。撲強(qiáng) 圈 上有一小螺紋 孔 (M10)，焊后通入壓縮空氣，以檢查焊縫的氣密性。補(bǔ)強(qiáng)圈就是用來彌補(bǔ)設(shè)備殼體因開孔過大而造成的強(qiáng)度損失的 一 種最常用形式。 （ 2）補(bǔ)強(qiáng)圈 容器開孔后由 于殼 體材料的削弱，出現(xiàn)開孔應(yīng)力集中現(xiàn)象。其主要尺 寸 見附 表 22。 管法蘭分為：板式平焊法 蘭 (PL)、帶 頸平 焊法蘭 (SO)、 帶頸對(duì)焊法蘭 (WN)等，法 蘭 密封面形式主要有突面 (RF)、凹凸面 (MFM)、 榫 槽面 (TG)三 種。標(biāo)準(zhǔn)管法 蘭 的主要參數(shù)是公 稱直 徑（ DN）和 公稱壓力 (PN)。 設(shè)備接口 化工容器及設(shè)備，往 往由于工藝操作等原因，在 筒 體和封頭上需要開一些各種用途的孔。附圖 20 為回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法 蘭 人孔 (HG215l7— 95)的基本結(jié)構(gòu)。帶頸平焊法蘭手孔 (HG 21530—— 95)的基本結(jié)構(gòu)見附圖 19。人 孔 的大小及位置應(yīng)以人進(jìn)出設(shè)備方便為原則，對(duì)于反應(yīng)釜，還要考慮攪拌器的尺寸，以便攪拌軸及攪拌器能通過人 孔 放入 罐 體內(nèi)。人孔的形狀有圓形和橢圓形兩種。 手孔直徑一般為 150～ 250mm，應(yīng)使工人帶上手套并握有工具的手能方便的通過。 表 2－ 10 if 距地面高度（ m） A B C 5 10 注： A 指海島，海岸湖岸以及沙漠地區(qū)； B 指田野、鄉(xiāng)村、叢林以及房屋比較稀疏的中小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)； C指有密集建筑群的大城市市區(qū)。 水平風(fēng)載荷 wp ： ? ?60 0 00 . 9 5 1 0 2 1 3wip f q D H ??? 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 － 式 中 Do—— 容器外徑，有保溫層時(shí)取保溫層外徑， mm， fi—— 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按設(shè)備質(zhì)心所處高度取 。 當(dāng) 容器高徑比不大于 5，且總高度 H0不大 于 10m 時(shí)， ep 和 wp 可按下式計(jì)算，超出此范21 圍的容器 不推薦使用耳座。 耳式支座實(shí)際承受載荷的近似計(jì)算 ： ? ? ? ?30 4 1 0 2 1 3eee p h G Sm g GQ k n n D ?? ? ????? ? ????? 　 　 　 　 　 　 　 － 式中 Q—— 支座實(shí)際承受的載荷， kN， D—— 支座安裝尺寸， mm； g—— 重力 加速度 ； Ge一 — 偏心載荷， N； h一 — 水平力作用點(diǎn)至底板高度， mm； k—— 不均勻系數(shù) ,安裝 3個(gè)支座時(shí)，取 k＝ l， 安 裝 3 個(gè)以 上 支座 時(shí)，取 k=； m。 A 型耳式支座見附圖 17， B 型耳式支座見附圖 18，其主要尺 寸見附表 19。當(dāng)設(shè)備需要保溫或直接支承在樓板上時(shí)選 B 型，否則選 A 型。 反應(yīng)釜的其他附件 支座 夾套反應(yīng)釜多為立式安裝，最常用的支座為耳式支座。 當(dāng)攪拌設(shè)備采 用 機(jī)械密封時(shí)，在下列情況 下 應(yīng)采用必要的措施，以便保證密封使用性能，提高使用壽命。 20 應(yīng) 用 于反應(yīng) 釜 上的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)形式很多，且大多有標(biāo)準(zhǔn)。 由于反應(yīng)釜多采用 立 式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)速低，但攪拌 軸 直徑大、尺寸長(zhǎng) ， 擺動(dòng)和振動(dòng)較大，故機(jī)械密封常采用外裝式 (靜環(huán)裝于釜口法蘭外側(cè) )、小彈簧 (補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中含有多個(gè)沿周向分布的彈簧 )、旋轉(zhuǎn)式 (彈性元件隨軸旋轉(zhuǎn) )的結(jié)構(gòu)，當(dāng)介質(zhì)壓力、溫度低且腐蝕性不大時(shí)，可采用單端面 (由一對(duì)密封端 面 組成 )、非平衡型 (載荷系數(shù) K≥ 1)的機(jī)械密封。主要用于 腐蝕、 易燃、易爆、劇毒及帶有固體 顆 粒的介質(zhì)中工作的有 壓 和真空設(shè)備。 填料箱密封的選 用 還應(yīng)注意以 下 幾方面： （ 1） 當(dāng)填料箱的結(jié)構(gòu)和 填 料的材料選擇合 理 ，并有良好潤(rùn)滑和冷卻條件時(shí) ，可用于較高的工 作壓 力、溫度和轉(zhuǎn)速條件下； （ 2） 當(dāng)填料無冷卻、潤(rùn)滑時(shí)，轉(zhuǎn)軸線速度不應(yīng)超過 1m／ s； （ 3） 當(dāng)攪拌容器內(nèi)介質(zhì)溫度大于 200℃ 時(shí)，應(yīng)對(duì)填料密封進(jìn)行有效冷卻； （ 4） 當(dāng)從填料箱 油 杯中壓注密封潤(rùn)滑液時(shí)，潤(rùn)滑液壓力一 般 應(yīng)略高于被密封介質(zhì)的壓力 ， 以防止容器內(nèi)介質(zhì)的泄露；采用密封潤(rùn)滑液時(shí)，潤(rùn)滑液流入容器內(nèi)對(duì)工藝性能有影響時(shí)，應(yīng)在填料箱下端 軸 上設(shè)置儲(chǔ)油杯； （ 5） 填料箱 — 般可不設(shè)支承套，應(yīng)將攪拌軸的支承設(shè)置在機(jī)架上。均分為 、 檔 規(guī)格。 當(dāng)采用填料密封時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)填料箱。 因 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造，在 攪拌設(shè)備 上曾得到 廣 泛應(yīng)用。 填 料 密封 填料密封是攪 拌 設(shè)備最早采用的一種軸封結(jié)構(gòu)，如 圖 214 所示 。鑒于攪拌設(shè)備以 立式容 器中心頂插式攪拌為主 ， 很少 滿 釜操作，軸封的對(duì)象 主 要為氣體；而且攪拌設(shè)備 由 于反應(yīng)工況復(fù)雜，軸的偏擺振動(dòng) 大 ，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定 性 差等 特 點(diǎn) ， 故不是所有形式的軸封都能用于攪拌設(shè)備上 。 反應(yīng)釜的軸封裝置 軸封是攪拌設(shè)備的一個(gè)重要 組 成部分。常 用 的聯(lián)軸器有彈 性 塊式聯(lián)軸器、剛件凸緣聯(lián)軸器、夾 殼 聯(lián)軸器和緊箍夾殼聯(lián)軸器等。選用雙支點(diǎn)機(jī)架時(shí)必須考慮由于機(jī)架內(nèi)有兩個(gè)支承點(diǎn)的 關(guān)系，機(jī)架高度相應(yīng)增大。 （ 3） 雙支點(diǎn)機(jī)架 在不 宜 采用單支點(diǎn)機(jī) 架 或無支點(diǎn)機(jī)架時(shí)，可選用雙支點(diǎn)機(jī)架，但減速器輸出軸與攪拌器之間必須采用彈件聯(lián) 軸 器連接。 單支點(diǎn)機(jī)架的選用條件： ① 電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)有一個(gè)支點(diǎn)，經(jīng)核算可承受攪拌軸的載荷； ② 攪拌容器內(nèi)設(shè)置 底軸承，作為一個(gè)支點(diǎn)； ③ 軸 封本體設(shè)有可以作為支點(diǎn)的軸承； ④ 在攪拌容器內(nèi)、軸中部設(shè)有導(dǎo)向軸承，可以作為一個(gè)支點(diǎn)者。減速器輸出軸聯(lián) 軸 器形式為夾殼式聯(lián)軸器或剛性 凸 緣聯(lián)軸器。 無支點(diǎn)機(jī)架的選用條件： ① 電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)具備兩個(gè)支點(diǎn)，并經(jīng)核算確認(rèn)軸承能夠承受由攪拌抽傳遞而帶來的18 徑向和軸向載荷者； ② 電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)有一個(gè)支點(diǎn)，但釜內(nèi)沒有底軸承、中間軸承或 軸 封本體設(shè)有可以作為支點(diǎn)的軸承，上 下 組成一對(duì) 軸 支 承 者。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架有三種。 機(jī)架 機(jī) 架 是安放減速 機(jī) 用的，它 與 減速機(jī)底座尺寸應(yīng)匹配。形式選取時(shí)應(yīng)注意與凸緣法蘭的密封面配合（突面配突面，凸面配凸面）。 安裝底蓋的常用型式為 RS和 LRS 型（見附圖 7），其他結(jié)構(gòu)（整體或襯里）、密封面形式（突面或凹面）以及傳動(dòng)軸的安裝形式（上裝或下裝），按 HG21565－ 9