【正文】 構(gòu)好。為了便于化工設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝和維修，有利于專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)，提高制造質(zhì)量，便于零部件互換，降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，我國(guó)有關(guān)部門(mén)對(duì)化工容器的零、部件已制訂了一系列標(biāo)準(zhǔn)，例如封頭、法蘭、支座、人孔、液面計(jì)等均已有各自的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。第四章 傳熱部件及附屬結(jié)構(gòu)組成一臺(tái)化工容器除了筒體和封頭基本零件外，還有法蘭、支座、人孔（或手孔）、視鏡、液面計(jì)和各種用途的接管等，這些統(tǒng)稱(chēng)為容器的附件。對(duì)于反應(yīng)釜的內(nèi)部傳動(dòng)軸與攪拌軸的聯(lián)接，采用夾殼聯(lián)軸器進(jìn)行傳動(dòng)。對(duì)于減速機(jī)軸與傳動(dòng)軸的聯(lián)接，采用夾殼聯(lián)軸器進(jìn)行傳動(dòng)。圖317為彈性聯(lián)軸器零件圖，聯(lián)軸器凸半的突出柱插入聯(lián)軸器凹半，在突出柱之間放有硬橡皮，從而使兩半之間產(chǎn)生彈性接觸。彈性塊式聯(lián)軸器(HG574378)適用于工作溫度20～60℃的變載荷及頻繁起動(dòng)。聯(lián)軸器中間加設(shè)附件圖317 彈性聯(lián)軸節(jié)圖316夾殼聯(lián)軸器型式和帶短節(jié)的聯(lián)軸器為了裝卸檢修機(jī)械密封方便起見(jiàn)，對(duì)于減速機(jī)軸與攪拌軸的聯(lián)接，宜采用夾殼聯(lián)軸器型式(圖316左圖)或加—短軸節(jié)(圖316右圖)，以便只拆卸聯(lián)軸器或短軸節(jié)，就可取出機(jī)械密封，而無(wú)需拆移減速機(jī)等上部裝置。如圖38右圖所示，這種形式的聯(lián)軸器使用于反應(yīng)釜的內(nèi)部。此聯(lián)軸器用于連接嚴(yán)格的同軸線(xiàn)的兩端，允許在任何方向轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)筒單，制造方便，但無(wú)減振，不能消除因兩軸不同心所引起的不良后果。半聯(lián)軸器與軸是通過(guò)鍵進(jìn)行周向固定，通過(guò)鎖緊螺母達(dá)到軸向固定?？v向可拆聯(lián)軸器圖315縱向可拆聯(lián)軸器和剛性聯(lián)軸器適用于減速機(jī)出軸與攪拌釉的剛性聯(lián)接，裝拆方便(圖315左圖)。缺點(diǎn)是只使用于低轉(zhuǎn)速，并且不適用于有沖擊的悄況。此聯(lián)軸器適用于最高使用溫度250℃，最高圓周速度為5m/s。為了聯(lián)接可靠，常加平鍵。下面將攪拌設(shè)備常用的幾種聯(lián)軸器簡(jiǎn)介如下：立式夾殼聯(lián)軸器(HG 2157095)圖314所示是由兩個(gè)半圓筒形的夾殼組成。聯(lián)軸器除了將兩軸聯(lián)在一起回轉(zhuǎn)外，為確保傳動(dòng)質(zhì)量，要求被聯(lián)接的軸要安裝在同一軸心上即同心，另一方面要求傳動(dòng)中的一方工作如有振動(dòng)、沖擊，盡量不要傳給另一方。表33 安裝底蓋形式[16]傳動(dòng)軸安裝形式密封面形式凸面（R）凹凸面（M）整體襯里（L）整體襯里（L）上裝式（S）RSLRSMSLMS下裝式（X）RXLRXMXLMX圖313 安裝底蓋結(jié)構(gòu)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)底蓋與適應(yīng)范圍與凸緣法蘭相同的特點(diǎn)，選擇公稱(chēng)直徑為700 mm,材料Q235B。圖312 上裝式圖311 上裝式安裝在釜體上的安裝底蓋的結(jié)構(gòu)，上裝式和下裝式各有四種形式，見(jiàn)表33和圖313。根據(jù)機(jī)架公稱(chēng)直徑為700 mm選擇配套的凸緣法蘭公稱(chēng)直徑為700 mm，結(jié)構(gòu)形式R[16]，材料Q235B。為便于凸緣法蘭焊接，車(chē)削應(yīng)在襯里焊好后進(jìn)行。不襯里的底座材料可用Q235B?！O(shè)計(jì)溫度為20～300℃的反應(yīng)釜。凸緣法蘭下部與釜體頂蓋焊接連接，上部與安裝底蓋法蘭相連。即ASE 700130/80045。根據(jù)攪拌軸的轉(zhuǎn)速條件，軸徑選擇公稱(chēng)直徑為700 mm的單支點(diǎn)機(jī)架，材料Q235B。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)架的用途和適應(yīng)范圍、結(jié)構(gòu)形式、基本參數(shù)和尺寸、主要技術(shù)要求等做出了相應(yīng)規(guī)定。對(duì)于大型設(shè)備，或?qū)嚢杳芊庖筝^高的場(chǎng)合，一般都采用雙支點(diǎn)機(jī)架。攪拌軸的軸徑應(yīng)在30～160mm范圍。如右圖39。機(jī)架的結(jié)構(gòu)形式要考慮安裝聯(lián)軸器、軸封裝置以及與之配套的減速器輸出軸徑和定位結(jié)構(gòu)尺寸的需要。減速器型號(hào)：XLY1510，傳動(dòng)比i=17。凹凸面圓弧齒廓嚙合，磨損小，發(fā)熱低，效率高，承載能力高，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，廣泛用于搪玻璃反應(yīng)釜。在相同傳動(dòng)比范圍內(nèi)具有體積小，傳動(dòng)效率高，制造成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配檢修方便，可以正反轉(zhuǎn)，不允許承受外加軸向載荷。表31四種常見(jiàn)減速器的基本特征特性參數(shù)減速器類(lèi)型擺線(xiàn)針輪行星減速器齒輪減速器V形皮帶減速器圓柱蝸桿減速器傳動(dòng)比i9～8712～6～80～15輸出軸轉(zhuǎn)速（r/m）17～16065～250200～50012～100輸入功率KW～55～315～200～55傳動(dòng)效率～～~~傳動(dòng)原理利用少齒差內(nèi)嚙合行星傳動(dòng)兩級(jí)同中心距并流式斜齒輪傳動(dòng)單級(jí)V形皮帶傳動(dòng)圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)主要特點(diǎn)傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便，壽命長(zhǎng)，重量輕，體積小，承載能力高，工作平穩(wěn)。需要時(shí)，可根據(jù)傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)速、載荷大小及性質(zhì)，再結(jié)合效率、外廓尺寸、重量、價(jià)格和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用等各項(xiàng)參數(shù)與指標(biāo)，進(jìn)行綜合分析比較，以選定合適的減速器類(lèi)型與型號(hào)，外購(gòu)即可。減速機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用很廣的典型裝置。 (39) = =式中： p——攪拌器功率，p=； ——軸封系統(tǒng)損失功率， =； η——傳動(dòng)系統(tǒng)的總機(jī)械效率，η=；圓整至標(biāo)準(zhǔn)，可選用Y160L4作為攪拌電機(jī)。最常用的為Y系列全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)有防爆要求時(shí)，可選用YB系列。電動(dòng)機(jī)選用主要是確定系列、功率、轉(zhuǎn)速、安裝方式等內(nèi)容。電動(dòng)機(jī)型號(hào)應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率和工作環(huán)境等因素選擇。 電動(dòng)機(jī)的選用反應(yīng)釜的電動(dòng)機(jī)大多與減速器配套使用，因此電動(dòng)機(jī)的選用一般可與減速器的選用配套進(jìn)行。反應(yīng)釜傳動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速器、支架、聯(lián)軸器、攪拌軸等，如圖38所示。在比電動(dòng)機(jī)速度低得多的攪拌器上常用的減速裝置是裝在設(shè)備上的齒輪減速機(jī)、蝸輪減速機(jī)、三角皮帶以擺線(xiàn)針齒行星減速機(jī)等。根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體情況，本次設(shè)計(jì)取攪拌軸的轉(zhuǎn)速為90r/min小于200r/min，所以可以不進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的校核。因此，工程上要求攪拌軸的工作轉(zhuǎn)速應(yīng)避開(kāi)臨界轉(zhuǎn)速。對(duì)應(yīng)于這個(gè)速度的軸的轉(zhuǎn)數(shù)，就叫做臨界轉(zhuǎn)數(shù)，假如軸的轉(zhuǎn)速保持在臨界轉(zhuǎn)數(shù)或相近于它的那個(gè)危險(xiǎn)范圍以?xún)?nèi)。所謂從彈性振動(dòng)方面來(lái)驗(yàn)算轉(zhuǎn)軸，系指求出轉(zhuǎn)軸的臨界速度，從而選定軸系的尺寸，使由轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的振動(dòng)得以減少或消除。根據(jù)軸標(biāo)準(zhǔn)選取軸徑130mm。將 和 (實(shí)心圓軸)代入式(38)，整理后得 =在選取軸徑時(shí)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度計(jì)算兩個(gè)條件，一般按剛度條件計(jì)算的軸徑較之強(qiáng)度條件計(jì)算者為大，所以通常對(duì)攪拌軸來(lái)說(shuō)。關(guān)于扭轉(zhuǎn)角的選擇應(yīng)按實(shí)際情況而定，一般有如下規(guī)定：①在精密穩(wěn)定的傳動(dòng)中，可選取 ；②在—般傳動(dòng)和攪拌軸的計(jì)算中可選取 ；③對(duì)精度要求低的傳動(dòng)中可選取。值越大，扭轉(zhuǎn)變形越小。/m）；——剪切彈性模數(shù)，對(duì)于碳鋼及合金鋼，；——截面的極慣性矩（cm4）。工程上以單位長(zhǎng)度的扭轉(zhuǎn)角，不得超過(guò)許用扭轉(zhuǎn)角作為扭轉(zhuǎn)角的剛度條件。即 (37)（實(shí)心軸）式中：d——攪拌軸的直徑（cm）；N——攪拌傳遞功率（KW）；n——攪拌軸轉(zhuǎn)速（r/m）。由于攪拌軸除受扭轉(zhuǎn)作用外，也常受彎曲作用，而且所受的不是靜載荷，所以許用應(yīng)力，值常常規(guī)定得更低一些，例如對(duì)Q235A鋼取=120～200。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在靜載荷作用下，鋼材的扭轉(zhuǎn)許用剪應(yīng)力與拉伸許用應(yīng)力有如下的關(guān)系： =～。軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件是： (36)式中：——截面上最大剪應(yīng)力； ——軸所傳遞的扭矩； ——抗扭截面系數(shù)； ——增加安全系數(shù)后的扭轉(zhuǎn)許用剪應(yīng)力。然后用增加安全系數(shù)以降低材料的許用應(yīng)力來(lái)彌補(bǔ)由于忽略受彎曲作用所引起的誤差。按扭矩計(jì)算軸的強(qiáng)度及剛度 軸的強(qiáng)度計(jì)算：對(duì)攪拌軸而言，承受扭轉(zhuǎn)和彎曲聯(lián)合作用，其中以扭轉(zhuǎn)作用為主，所以在工程應(yīng)用中常用近似的方法進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。功率曲線(xiàn)呈一水平直線(xiàn)，即Np與Re無(wú)關(guān)，保持不變。圖37為漿式攪拌器的功率曲線(xiàn)，由圖37可知，功率準(zhǔn)數(shù)Np隨雷諾數(shù)Re變化。在特定的攪拌裝置上，可以測(cè)得功率準(zhǔn)數(shù)Np與雷諾數(shù)Re的關(guān)系。一般情況下弗勞德數(shù)Fr的影響較小。上述影響因素可用下式關(guān)聯(lián)（31）式中：B—槳葉寬度，m；d—攪拌器直徑，m；D—攪拌容器內(nèi)直徑，m；Fr—弗勞德數(shù),；h—液面高度,m；K—系數(shù)；n—轉(zhuǎn)速，s1；—功率準(zhǔn)數(shù)P—攪拌功率，W；r，q—指數(shù)；Re—雷諾數(shù)，；ρ—密度，kg/m3；μ—粘度，Pa③攪拌介質(zhì)的特性：液體的密度、粘廢。①攪拌器的幾何尺寸與轉(zhuǎn)速：攪拌器直徑、槳葉寬度、槳葉傾斜角、轉(zhuǎn)速、單個(gè)攪拌器葉片數(shù)、攪拌器距離容器底部的距離等。計(jì)算攪拌功率的目的，一是用于設(shè)計(jì)或校核攪拌器和攪拌軸的強(qiáng)度和剛度，二是用于選擇電機(jī)和減速機(jī)等傳動(dòng)裝置。槳葉寬度： =1120 =224 mm 攪拌器距釜底的高度： mm 攪拌器折葉角度：θ=45176。故軸流槳葉使用較多。漿式攪拌器是攪拌器中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種攪拌器，主要應(yīng)用在：液液系中用于防止分離、使罐的溫度均一，固液系中多用于防止固體沉降。根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行攪拌器的選擇。由于影響攪拌過(guò)程與效果的因素極其復(fù)雜，涉及流體的流動(dòng)、傳質(zhì)、傳熱等諸多方面。攪拌器類(lèi)型選擇攪拌器的選用根據(jù)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式、基本參數(shù)和技術(shù)要求等三個(gè)方面來(lái)考慮，在滿(mǎn)足需要時(shí)根據(jù)生產(chǎn)要求可選用標(biāo)準(zhǔn)攪拌器。為了確保攪拌器的生產(chǎn)質(zhì)量，降低制造成本，增加零部件的互換性，原化工部對(duì)幾種常用攪拌器的結(jié)構(gòu)形式制訂了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)攪拌器制訂了技術(shù)條件。螺旋帶外直徑接近筒體內(nèi)直徑，攪動(dòng)時(shí)液體呈現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，混合和傳質(zhì)效果較好。 圖33推進(jìn)式攪拌器圖34 錨式攪拌器由螺旋帶、軸套和支撐桿所組成的螺帶式攪拌器如圖35所示。錨式和框式攪拌器的共同特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)部分的直徑較大，一般取D/B=10～14。若在錨式攪拌器的槳葉上加固橫梁即成為框式攪拌器，見(jiàn)圖34（b）和（c）。整個(gè)旋轉(zhuǎn)體可鑄造而成，也可用扁鋼或鋼板煨制。主要適用于粘度低、流量大的場(chǎng)合。槳葉直徑較小，一般為筒體內(nèi)徑的1/3左右，寬度較大，且從根部向外逐漸變寬，其結(jié)構(gòu)形式如圖33所示。推進(jìn)式攪拌器一般采用整體鑄造方法制成，常用材料為鑄鐵或不銹鋼，也可采用焊接成型。渦輪式攪拌器適用于各種粘度物料的攪拌操作?！?，且一般在Φ700mm以下。渦輪結(jié)構(gòu)如同離心泵的翼輪，輪葉上的葉片有平直形、彎曲形等形狀。在料液層比較高時(shí)，為了將物料攪拌均勻，常裝有幾層槳葉，相鄰兩層槳葉常交錯(cuò)成90176。最高黏度為20 Pa～，其中D／B＝4～10。折葉式除了能使液體作圓周運(yùn)動(dòng)外，還能使液體上下運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖31所示，有平直葉式和折葉式兩種型式。 攪拌器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型1．槳式攪拌器圖31槳式攪拌器槳式攪拌器是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種攪拌器，一般以扁鋼加工制成。攪拌裝置通常包括攪拌器、攪拌軸、支承結(jié)構(gòu)以及擋板、導(dǎo)流筒等部件。反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)物借助攪拌器的攪拌，達(dá)到物料充分混合、增強(qiáng)物料分子碰撞、加快反應(yīng)速率、強(qiáng)化傳質(zhì)與傳熱效果、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的目的。在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)的攪拌均系機(jī)械攪拌。氣流攪拌是利用氣體鼓泡通過(guò)液體層，對(duì)液體產(chǎn)生攪拌作用，或使氣泡群以密集狀態(tài)上升借氣升作用促進(jìn)液體產(chǎn)生對(duì)流循環(huán)。第三章 攪拌裝置與傳動(dòng)裝置 攪拌器的選擇攪拌可以使兩種或多種不同的物質(zhì)在彼此之中互相分散，從而達(dá)到均勻混合；也可以加速傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。16MnR鋼應(yīng)滿(mǎn)足下列強(qiáng)度條件： (28) mm式中：δd——計(jì)算厚度，mm；P——計(jì)算壓力，；——焊縫系數(shù)；C2——腐蝕余量。例如，封頭直徑較大而壁厚較薄剛性較差，不足以承受攪拌器操作載荷，因傳動(dòng)裝置偏載而產(chǎn)生較大彎矩（如某些三角皮帶傳動(dòng))；攪拌操作時(shí)軸向推力較大或機(jī)械振動(dòng)較大；由于攪拌軸安裝位置偏離罐體幾何中心線(xiàn)或者由于攪拌器幾何形狀的不對(duì)稱(chēng)而產(chǎn)生的彎矩等等。所以采用焊接的橢圓形底和橢圓形蓋。 反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)造型根據(jù)攪拌