【正文】 參 考 文 獻(xiàn)[1]湯善甫，[M].上海：華東理工大學(xué)出版社，[2][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[3]王凱， 攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[4]GB98451988，鋼制機(jī)械攪拌容器型式及主要參數(shù)[S][5]GB1501998，鋼制壓力容器[S][6]HG205831998，鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定[S][7]JB/T47462002，鋼制壓力容器用封頭[S][8]JB/T476795，橢圓形封頭[S][9]HG/T2056994,機(jī)械攪拌設(shè)備[S][10]陳志平，章序文，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[11][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[12]HG/,攪拌軸軸徑系列[S][13]JB30741982Y，系列三相異步電機(jī)[S][14]HG/T215661995，攪拌傳動(dòng)裝置單支點(diǎn)支架[S][15]HG215681995，攪拌傳動(dòng)裝置傳動(dòng)軸[S][16]HG215641995，攪拌傳動(dòng)裝置凸緣法蘭[S] [17]HG/T215651995，攪拌傳動(dòng)裝置安裝底蓋[S][18]HG/T212396,攪拌器形式及主要參數(shù)[S][19]HG/T2056994機(jī)械攪拌設(shè)備[S] [20]JB5931964，視鏡[S][21]HG/T 215172005，回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔[S][22]鄭津洋，董其伍，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，：[23]JB/T 47632002，補(bǔ)強(qiáng)圈[S][24]丁伯民， 化工容器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[25]JB/T 47241994，支承式支座[S][26]HG/T215741994，設(shè)備吊耳[S][27]，攪拌傳動(dòng)裝置—碳鋼填料箱[S][28]HG/T205922009，鋼制管法蘭（PN系列）[S][29][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[30][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[31]時(shí)鈞，汪家鼎，余國(guó)綜， 第二版[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[32][M].河北：高等教育出版社，[33][M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[34] 第二版[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[35]馬俊， 第四版[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，。在老師和同學(xué)的幫助下，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，基本能按照規(guī)定的程序進(jìn)行，先針對(duì)本設(shè)備的特點(diǎn)收集、調(diào)查有關(guān)資料，然后進(jìn)入草案階段，其間進(jìn)行幾次方案的修改，最后定案，進(jìn)行正式規(guī)劃階段。由于了解的限制，因此在設(shè)計(jì)中存在很多困難。在了解大體上的方向，并下載相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它是一種在一定壓力和溫度下，借助攪拌器將一定容積的兩種(或多種)液體與液體以及液體與固體或氣體物料混勻，促進(jìn)其化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，通常伴隨有熱效應(yīng)，由換熱裝置將所得熱量輸入或?qū)⑸蔁崃恳瞥觥Ｈ鐖D415。由封頭的公稱直徑選用標(biāo)準(zhǔn)頂部板式吊耳TP4[26]。設(shè)備吊耳的型式主要有三大類即：頂部板式吊耳，側(cè)壁板式吊耳和軸式吊耳。則本設(shè)計(jì)選用鋼板焊制的B型支承式支座，支座號(hào)為5，材料選用Q235A地震載荷： (425) =300000=34500 N式中 αc——地震系數(shù)，αc=； G——反應(yīng)釜總載荷，G =300000 N；風(fēng)載荷： (426) =7708 N式中 fi——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，fi=； q0——10m高度處的基本風(fēng)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(nèi)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(zhǎng)度，l2=330mm； S1——邊緣離螺栓中心長(zhǎng)，S1=95mm；1支座承受實(shí)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(diǎn)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。攪拌裝置的總質(zhì)量：、鍵等，粗略估計(jì)其總質(zhì)量為300。反應(yīng)釜總質(zhì)量 (421)式中：——罐體質(zhì)量，kg； ——封頭質(zhì)量，kg；——充液質(zhì)量，kg；——附件質(zhì)量，kg；——傳動(dòng)裝置總質(zhì)量，kg；——攪拌裝置總質(zhì)量，kg；圖413支承式支座結(jié)構(gòu)罐體質(zhì)量： DN=2400mm,=8mm的筒節(jié)，每米質(zhì)量為=596kg/m[11]，故 (422)封頭質(zhì)量： DN=2400mm,=8mm，直邊高度h=40mm的橢圓形封頭，其質(zhì)量為=[11]，故 (423) =2=㎏充液質(zhì)量： (424)式中：——反應(yīng)釜的容積，； ——反應(yīng)物的密度。球形容器支座有柱式、半埋式和高架式等四種支座。立式容器支座可分為耳式、支承式、腿式和裙式支座中。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。擰動(dòng)安全閥上的調(diào)節(jié)螺栓，可以改變彈簧力的大小，從而控制安全閥的開啟壓力。常用的彈簧式安全閥如圖412所示，它是由閥座、閥頭、頂桿、彈簧、調(diào)節(jié)螺栓等零件組成，靠彈簧力將閥頭與閥座緊閉，當(dāng)容器內(nèi)的壓力升高，作用在閥頭上的力超過彈簧力時(shí)，則閥頭上移使安全閥自動(dòng)開啟，泄放超壓氣體使器內(nèi)壓力降低，從而保護(hù)了化工容器。在軸的運(yùn)轉(zhuǎn)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(zhì)就容易泄露。與填料密封相比，機(jī)械密封是一種功耗小、泄漏率低、密封性能可靠、使用壽命長(zhǎng)的轉(zhuǎn)軸密封形式。圖為一帶夾套的鑄鐵填料密封箱。適應(yīng)非腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì)、密封要求不高、可定期維護(hù)的低壓、低速攪拌設(shè)備。 反應(yīng)釜密封選擇攪拌有填料密封與機(jī)械密封兩種，其優(yōu)缺點(diǎn)如下：圖49 填料密封的結(jié)構(gòu)填料密封：填料密封（如圖49）是攪拌反應(yīng)釜最早采用的一種轉(zhuǎn)軸密封形式。由于攪拌軸是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，而頂蓋是固定靜止的，這種運(yùn)件和靜止件之間的密封稱為動(dòng)密封。補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為：mm (414)考慮到鋼板負(fù)偏差并圓整，取補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度4mm，但為便于制造時(shí)準(zhǔn)備材料，補(bǔ)強(qiáng)圈的名義厚度可取為封頭厚度8mm。根據(jù)接管公稱直徑=450mm選補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑D=760mm，內(nèi)徑d=483mm[23]。內(nèi)側(cè)有效高度h2按式(48)確定 (48)h2=0mm（實(shí)際內(nèi)伸高度）取小值，故h2=0mm。圖48 帶頸平焊法蘭人孔a．封頭計(jì)算厚度 由于在橢圓形封頭80%區(qū)域內(nèi)開孔，所以封頭的計(jì)算厚度按式(42)確定 (42)式中 K1——橢圓形長(zhǎng)短軸比值決定的系數(shù)，K1=； Pc——封頭的計(jì)算壓力，Pc=； Di——筒體的內(nèi)徑，Di=2400mm； ——材料的許用應(yīng)力，=170MPa； φ——焊接接頭系數(shù)，φ=；b．開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積先計(jì)算強(qiáng)度削弱系數(shù)fr： (43)式中 ——人孔的許用應(yīng)力， =113MPa； ——封頭的許用應(yīng)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(bǔ)強(qiáng)面積按式(45)計(jì)算 (45)a．有效寬度B按式(46)確定 (46)取大值，故B=。a．補(bǔ)強(qiáng)判別 此人孔超出不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大孔徑φ120范圍，故必須作補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算[21]。封頭接管的尺寸為 ，材料選用20號(hào)鋼。音叉由晶體激勵(lì)產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)音叉被液體或固體浸沒時(shí)振動(dòng)頻率發(fā)生變化，這個(gè)頻率變化由電子線路檢測(cè)出來并輸出一個(gè)開關(guān)量，達(dá)到報(bào)警或控制的目的。本設(shè)計(jì)采用DB－YC型音叉式液位開關(guān)是一種通用型的液位開關(guān)。管端移動(dòng)量的大小與管內(nèi)流體的壓力大小成正比，即彈簧管可把壓力轉(zhuǎn)換成位移，彈簧管式壓力表就是根據(jù)這一原理來測(cè)量壓力的。利用彈簧管測(cè)壓的原理是：彈簧管的一端封口，為自由端；一端固定并可通入氣體或液體。選用JB59364 =150的視鏡[20]。該窺鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易結(jié)料、視察范圍大。 視鏡圖47 凸緣窺鏡設(shè)備筒體和封頭上裝視鏡，主要為觀察設(shè)備內(nèi)部情況，也可作為料面的指示鏡。圖46 溫度計(jì)套管熱電偶和溫度計(jì)相比具有使用壽命長(zhǎng)，不容易損壞的特點(diǎn)。當(dāng)設(shè)備攪拌粘度很高的物料時(shí)，溫度計(jì)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套管焊接以提高其抗彎能力。這類套管是用鋼或鑄鐵做的一端封閉的管子。此卸料管選用尺寸Φ159，材料20號(hào)鋼管。當(dāng)釜體外面沒有夾套時(shí)，卸料管的結(jié)構(gòu)如圖45。備用管采用同樣的規(guī)格。圖44 加料管結(jié)構(gòu) 圖45 卸料管結(jié)構(gòu)本反應(yīng)釜中介質(zhì)無腐蝕性，可以選擇(a)型將加料管。(c)型加料管下端浸沒在物料中，可減少進(jìn)料沖擊液面而產(chǎn)生汽泡，有利于穩(wěn)定液面，并起液封作用，氣液吸收效果較好。圖43 蛇管的尺寸(a)型加料管伸進(jìn)釜體內(nèi)，可避免物料沿釜體內(nèi)壁流下，使釜體或設(shè)備法蘭的密封面受到局部腐蝕。加料管下端的開口截成45176。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(yīng)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。一般設(shè)計(jì)中采用較多。圖(d)型為有襯里設(shè)備的蛇管進(jìn)出口結(jié)構(gòu)。圖42 蛇管進(jìn)出口結(jié)構(gòu)圖(c)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠。而罐體內(nèi)空間又允許裝拆管法蘭的情況。圖(a)型用于蛇管與封頭可以一起抽出的情況。蛇管進(jìn)出口一般都設(shè)置在頂蓋上，有時(shí)考慮結(jié)構(gòu)上方便也可設(shè)置在筒體上。如果蛇管的中心圓直徑較小或圈數(shù)不多、重量不大時(shí)，就利用蛇管的進(jìn)出口固定在頂蓋上，不再另設(shè)支架固定蛇管。常用的蛇管結(jié)構(gòu)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。現(xiàn)在已將蛇管的尺寸系列化。蛇管置于釜內(nèi)，沉浸在介質(zhì)中，熱量能充分利用，傳熱效果比夾套結(jié)