【正文】 ??? ????? hpzh fe gug 2 2? 5 8 8 2 ?????h e he= m 安全系數(shù)取 則泵的揚(yáng)程： He= he== m 由 Qmax=w 硫酸 /ρ 硫酸 =泵的流量： Qe= Qmax= m3 /h 泵的理論功率： P= He Qeρ 料漿 g = = kw 取 η= 則泵的實(shí)際功。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 ??? ????? hpzh fe gug 2 2? 2 ?????h e he= m 安全系數(shù)取 則泵的揚(yáng)程： He= he== m 由 Qmax=w 磷酸 /ρ 磷酸 =泵的流量： Qe= Qmax= /s 泵 的理論功率： P= He Qeρ 料漿 g = = kw 取 η= 則泵的實(shí)際功率： pe=p/η= 泵的選型 表 58 磷酸泵的特性表 型號(hào) 流量 m3/ h 揚(yáng)程 m 轉(zhuǎn)速 rpm 功率 N（ kw) 效率(%) 允許氣蝕余量 軸功率 電機(jī)功率 IH125100315 100 32 1450 13 75 概述： IH 型化工泵是單級(jí)單吸懸臂式離心泵，其標(biāo)記額定性能點(diǎn)和尺寸等效采用國際標(biāo)準(zhǔn) ISO28581975（ E），是一種用以取代 F 型耐腐蝕泵更新?lián)Q代的節(jié)能產(chǎn)品，適用于輸送溫度在 20℃～ 105℃的腐蝕性介質(zhì)或物理、化學(xué)性能類似于水的介質(zhì)。如需輸送更高溫度的介質(zhì)，應(yīng)考慮用冷卻水冷卻軸承 。特別適用于磷肥工業(yè)中輸送磷酸、磷銨料漿等介質(zhì)。/h) 揚(yáng) 程 (m) 轉(zhuǎn) 速 (r/min) 效率 電機(jī)功率 45LJYA354 45 35 1450 15 LJYA 系列料漿泵為單級(jí)單吸立式懸臂式離心液下泵。 料漿泵的選擇 泵的選擇計(jì)算 在料漿槽液面及出口管內(nèi)側(cè)面間列柏努利方程并以料漿槽液面為基準(zhǔn)面 ???????? hpzhpz fe guggug 22 222211 ?? 由 Z1=0，取 Z2=3 m ； P1= P2=0(表壓 ) ； u1=0， u2= m/s；取 Σhf=15 m。濾液管傾角大，濾液流速快，所以不易堵，生產(chǎn)強(qiáng)度高；真空泄漏量小，能耗降低 20%左右。轉(zhuǎn)盤變頻調(diào)速，變速范圍增加，濾液流速快近 4倍，過濾強(qiáng)度增加 20%左右。 操作條件，真空度 (400 mmHg) 計(jì)算 Qs ??sQ tP2O5/(d/m2) 計(jì)算 Qmax 最大轉(zhuǎn)速 2 r/min 對(duì)應(yīng)最大生產(chǎn)能力 a x ??????? st s 表 56轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)規(guī)格型號(hào)表 型 號(hào) 公稱 面積 (m2) 有效面積 (m2) 外徑 (mm) 內(nèi) 徑 (mm) HDZP240 240 200 19570 8800 特點(diǎn)： 占地面積小，安 裝高度低，節(jié)省過濾機(jī)廠房土建費(fèi)用 1/31/2（舊裝置改造，原翻盤過濾機(jī)的廠房和基礎(chǔ)可以直接安裝面積大 1倍的轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)）。操作環(huán)境為室外。是一種較為理想的通用型防腐 風(fēng)機(jī) 。該系列風(fēng)機(jī)可輸送含酸堿成分及 化學(xué)成分的腐蝕性氣體。上 與機(jī)架連接，下與凸緣法蘭連接，時(shí)整個(gè)攪拌傳動(dòng)裝置與容器連接的主要連接件。 機(jī)架結(jié)構(gòu)凸緣及安裝底蓋結(jié)構(gòu)的選擇 1 機(jī)架 是用來暗訪減速機(jī)的 三角皮帶把減速機(jī)與機(jī)架連成整體 2 凸緣法蘭一般焊接與攪拌攪拌器封頭上可作安置維修檢查用孔。軸頸應(yīng)增加 15%以上。 N=200r/min 時(shí)查表 515可得 d=41mm 在選取軸頸時(shí)，應(yīng)同時(shí)滿 足剛度和硬度兩個(gè)要求且按強(qiáng)度計(jì)算的軸徑較之強(qiáng)度計(jì)算較大，故通常以剛度條件確定軸徑。 2. 攪拌軸的計(jì)算 ①軸的強(qiáng)度計(jì)算 攪拌軸的材料常用 45 號(hào)鋼，取許用剪切應(yīng)力 35 Mpa 隨剪切應(yīng)力變化的參數(shù) A=112，d》 45 號(hào)鋼在 P=4KW。 手孔校核試驗(yàn) 手孔是用來檢查設(shè)備和偏于安裝與拆卸設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 對(duì)于公稱尺寸 100 的手孔，外徑為 108 mm 厚度為 4 mm，殼體計(jì)算厚度為 mm 接管的計(jì)算厚度為 mm 開孔直徑為 mm 橢圓形封頭因開孔消弱所需補(bǔ)強(qiáng)面積為 mm2有效 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)尺寸為 mm B=2*=209 mm 在有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)，殼體承受內(nèi)壓所需設(shè)計(jì)厚度之外的多余金屬面積計(jì)算 A1= 所以不需要另行補(bǔ)強(qiáng)。 t=*（ 2200+（ ）） /（ 2*（ ）） = 內(nèi)筒體外筒體均滿足水壓試驗(yàn)的外壓為 Mpa 小于夾套 Mpa 的水壓試驗(yàn)壓力，故在夾套的試驗(yàn)壓力時(shí)，必須在內(nèi)桶內(nèi)保持一定壓力， 以使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的任意時(shí)間內(nèi)，夾套和內(nèi)筒的壓力差不超過允許壓差。 ⑤水壓試驗(yàn)校核 [12] a 試驗(yàn)壓力 內(nèi)筒試驗(yàn)壓力取 Mpa 夾套試驗(yàn)壓力取 b 內(nèi)壓試驗(yàn)校核 內(nèi)筒筒體應(yīng)力167。僅按封頭受外壓情況進(jìn)行校核。 e= 查圖可得 A= 又有圖可得 B=67Mpa 故取名義厚度為 7mm可滿足設(shè)計(jì)要求。去鋼板的負(fù)偏差為 C2 mm 腐蝕裕量 C1 2mm故厚度附加量 C為 mm += mm 圓整后取 4mm B夾套封頭壁厚 夾套封頭壁厚與夾套筒體壁厚相同均為 4mm 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 ③內(nèi)筒體壁厚計(jì)算 按承受 Mpa 內(nèi)壓計(jì)算 其焊縫系數(shù)與夾套相同，取系數(shù)為 ，則內(nèi)筒體計(jì)算壁厚為 按承受 外壓計(jì)算 A設(shè)內(nèi)筒體名義厚度為 10mm，取 C1= C2=2mm C= C1 +C2 = mm = 內(nèi)筒外半徑 1000+20=1020mm 內(nèi)桶計(jì)算長(zhǎng)度為 970mm. L/D= D/167。常溫屈服極限為 235 Mpa 夾套為一內(nèi)壓容器，去設(shè)計(jì)壓力等于夾套內(nèi)最高工作壓力 又受外壓的作用，按內(nèi)壓取設(shè)計(jì)壓力等于夾套內(nèi)最高工作壓力 Mpa，按外壓取設(shè)計(jì)壓力 Mpa. ②夾套筒體和夾套封頭壁厚計(jì)算 A夾套筒體計(jì)算厚度 應(yīng)力要求 C 外壓試驗(yàn)校核 已計(jì)算當(dāng)內(nèi)筒筒體取 7mm，他的許用因?yàn)閵A套采用雙面焊，局部探傷。平均反應(yīng)時(shí)間為 5 小時(shí)，物料為酸性介質(zhì)料將密度為 ∕ cm3 介質(zhì)為液固相物料，選取一般反應(yīng)釜 H/Di。反應(yīng)攪拌釜一般選擇圓柱形筒體，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。每個(gè)攪拌軸上裝有同向雙層開啟式渦輪攪拌器， 9臺(tái)漿的方向與攪拌率都相同。在低粘度牛頓型液體中的固體或固體溶解要求攪拌器的溶液循環(huán)好，而且剪切作用只居次位，因此首選渦輪式攪拌器，槽體為兩個(gè)用鋼筋混凝土搗制的同心圓筒組成內(nèi)筒與外筒的比例一般按 1： 3進(jìn)行分配，即外筒的容積為內(nèi)筒的 8 倍外筒的料漿溢流到內(nèi)筒后再泵送去過濾?？諝獗葻崛轂?（ kgk) 1 磷礦粉（ % P2O5） 2670 25 2 硫酸（ 98% H2 SO4） 25 3 稀磷酸（ % P2O5） 70 4 酸解料漿 14418 80 5 CO2（ g） 70 6 SiF4（ g） 70 7 H2O( g) 534 70 汽化熱 2625 kJ/kg ① 輸入熱量 ： Q1=267025=106kJ/h Q2=25=106 kJ/h 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 ： Q3=70=106 kJ/h Q4=9022670=106 kJ/h E 攪拌器做功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚? 酸解槽共 9 臺(tái)攪拌漿，實(shí)測(cè)功率平均為 16kw，設(shè)這部分功全變?yōu)闊岱磻?yīng)為：Q5=1693600=106 kJ/h Q 輸入 =Q1+ Q2+ Q3 +Q4+Q5=106 kJ/h ② 輸出熱量 Q6=1441880=106 kJ/h Q7=70=106 kJ/h C. SiF4氣體帶出熱 Q8=70=106 kJ/h Q9=5342625=106 kJ/h 設(shè)熱損失為輸入量的 5% Q10= Q 輸入 =106=106 kJ/h 帶走熱量 Q11= Q 輸入 （ Q6+ Q7+ Q8+ Q9+ Q10） =106 kJ/h 這部分熱量全由進(jìn)入冷卻空氣以顯熱形式帶出。故作熱衡算時(shí)可不計(jì)硫酸稀釋熱。因此 H2 SO4的理論過量亦應(yīng)為： （ ） =。 酸解礦的理論用酸量是按礦中的 CaO 計(jì)算的，沒有考慮消耗 MgCO3 的硫酸，因而還用扣除 MgCO3消耗掉的硫酸才是酸解液 中實(shí)際的過量硫酸。按照蓋斯定律，定壓反應(yīng)熱只與始末態(tài)有關(guān)，因而不應(yīng)該在計(jì)稀釋熱。2 H2O（ s） 22353 △ H○5= 22353（ 161021292286） =226 kJ/mol Al2O3 ⑥ CaCO3 (s )+ H2 SO4（ 98%） + H2O( l ) → 1207 815 286 CaSO42 H2O（ s） +2HF( aq ) 2023 2316 △ H○2= (2023+2316) (12158152286) =53 kJ/mol CaF2 ③ HF( aq ) + 1/6SiO2( s ) → 316 1/6841 1/6H2SiF6（ aq） +2/6 H2O( l ) 1/62331 2/6286 △ H○3=(1/62331+2/6286)( 316+1/6841)= kJ/mol HF ④ Fe2O3 +2H3PO4（ 30%） + H2O( l ) → 824 21292 286 2 Fe PO4 ① Ca5F(PO4)3（ s） +5H2SO4（ 98%） +10H2O( l )→ 6872 5815 10286 5CaSO4礦中 CaO 為 ，扣除 Ca5F(PO4)3 中 CaO 5 以及 CaF2 中 后，剩下應(yīng)為 CaCO3，故 CaCO3=（ 5+） = 將計(jì)算結(jié)果列表如 下 組分 Ca5F(PO4)3 CaCO3 MgCO3 Fe2O3 Al2O3 CaF2 SiO2 mol/kg 礦 下面計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱是從反應(yīng)物和生成物的標(biāo)準(zhǔn)生成熱得到的。磷礦中 ，其中 來自 Ca5F(PO4)3，故 CaF2=（ ） /2= ③ MgCO3。 ① Ca5F(PO4)3。 （ 1） 反應(yīng)熱的計(jì)算 以 1kg磷礦為基準(zhǔn)，計(jì)算礦中各組分的量。化學(xué)反應(yīng)熱和稀釋熱均按標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱計(jì)算。 生產(chǎn) 1t 實(shí)物磷銨消耗的磷礦（ % P2O5）： 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 廢氣 單位： kg 其中 硫酸（ 98%） 返回稀磷酸（ ） 磷礦 100 （總 P2O5 ） 料漿 （水溶性 P2O5 ） 固相 成品酸 (22% P2O5) 液相 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 配酸（ 22% P2O5） （水溶性 P2O5 ） 機(jī)械損失 （水溶性 P2O5 ） 濾餅 固相 水溶性 P2O5 液相 不溶性 P2O5 水溶性 P2O5 二洗液（ 2% P2O5）