【正文】 CI 溶液中煮沸 48h，腐蝕速率為 （優(yōu)等品指標為）。但將我廠搪玻璃試樣置于 1N 氫氧化鈉溶液腐蝕，試驗溫度 80℃時間 48h。 操作溫度：搪玻璃設(shè)備加熱和冷卻時，應(yīng)緩慢進行。 瓷層厚 度：玻璃設(shè)備的瓷層厚度 ，搪玻璃設(shè)備附件的瓷層厚度 。 耐沖擊性：玻璃層的內(nèi)應(yīng)力越小，彈性越好，硬度越大，抗彎抗壓強度越高，則耐沖擊就越好。搪玻璃設(shè)備耐溫差急變溫度為：冷急變溫度為 110℃，熱急變溫度為 120℃。 制膠搪玻璃反應(yīng)釜的基本結(jié)構(gòu)：反應(yīng)釜、攪拌裝置、傳動裝置、軸封等組成。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 傳動裝置包括電動機、減速機、機座、聯(lián)軸器、底座、和活套法蘭等附件，它為攪拌器提供攪拌動力和相應(yīng)的條件。 制膠搪玻璃反應(yīng)釜機械設(shè)計的依據(jù)：制膠搪玻璃反應(yīng)釜機械設(shè)計是在工藝設(shè)計之后進行的。反應(yīng)釜的工藝要求通常包括反應(yīng)釜的面積、最大工作壓力、工作溫 度、工作介質(zhì)、腐蝕情況、傳熱面積、換熱方式、攪拌形勢、轉(zhuǎn)動及速率、接管方位尺寸的確定等。密封裝置可采用機械密封、填料密封等密封機構(gòu)?？筛鶕?jù)用戶工藝要求進行設(shè)計、制造。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 第一章 反應(yīng)釜釜體與傳熱裝置 攪拌設(shè)備常被稱作攪拌釜（或攪拌槽），當(dāng)攪拌設(shè)備用作反應(yīng)器時，又被稱為攪拌釜式反應(yīng)器，有時簡稱反應(yīng)釜 。傳熱方式有兩種：夾套式壁外傳熱結(jié)構(gòu)和釜體內(nèi)部蛇管聯(lián)合使用。所以，反應(yīng)釜釜體和傳熱裝置設(shè)計的主要內(nèi)容包括釜 體的結(jié)構(gòu)和部分尺寸、傳熱形式和結(jié)構(gòu)、各種工藝接管的安設(shè)等。選擇筒體長徑比主要考慮一下兩方面因素： ① 長徑比對攪拌功率的影響：在轉(zhuǎn)速不變的情況下， P? D5(其中 D：攪拌器直徑； P：攪拌功率）， P 隨釜體直徑的增大而增大很多，減小長徑比只能無謂的損耗一些攪拌功率。 ② 長徑比對傳熱的影響：當(dāng)容積一定時 H/Di越高越有利于傳熱。 表 11 種類 罐體物料類型 H/Di 一般攪拌罐 液 固或液 液相物料 氣 液相物料 12 發(fā)酵罐類 在確定反應(yīng)釜直徑和高度時，還應(yīng)該根據(jù)反應(yīng)釜操作時所允許的裝料程度 裝料系數(shù) η等予以綜合考慮，通常裝料系數(shù) η可取 中產(chǎn)生泡沫或沸騰狀態(tài)， η應(yīng)取較低值，一般為 ；若反應(yīng)狀態(tài)平穩(wěn)，可?。ㄎ锪险扯却髸r可 取最大值）。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 由公式可知筒體高度 ????? V VVH h???????（ ） 筒體高度圓整為 H=2100mm。 確定反應(yīng)釜夾套的直徑和高度 Dj可根據(jù)罐體內(nèi)徑按下表推薦的數(shù)據(jù)選取。 按式 mmDVVV VVHihhj 5 8 6 4 2201????????? ??? ???????????（ ） 取夾套高度 Hj=1200mm，則夾套頂部與釜體法蘭間應(yīng)留有足夠的距離：mmmmHHH j 200~150500120207000 ?????? 這 樣便于筒體法蘭拆裝。 符號說明 C — 厚度附加量 mm 1C — 鋼板或鑄鐵件厚度的負偏差 mm 2C — 夾套的腐蝕余量 mm iD — 夾套的內(nèi)直徑 mm oD — 夾套的外直徑（ nio DD ?2?? ） mm cP — 計算壓力 MPa 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 ? ?wP — 夾套的最大允許工作壓力 MPa ? — 夾套的計算厚度 mm e? — 夾套的有效厚度 mm n? — 夾套的名義厚度 mm ??t? — 設(shè)計溫度下圓通材料的需用應(yīng) 力 MPa ? — 焊接接頭系數(shù) E — 設(shè)計溫度下材料的彈性模量 MPa ??P — 許用外壓力 MPa 1S — 容器筒體的實際壁厚 ,mm 2S — 夾套筒體 、封口錐或通道的實際壁厚， mm 夾套類型 的選擇 U型整體夾套，采用封口錐方式與筒體連接 夾套的最高工作壓力 夾套的材料為 Q235 B，許用應(yīng)力 ? ? MPat 235?? 夾套的最高工作壓力 MPaPc ? 夾套的壁厚的計算 ? ? mmPDP ct ic . 3 ???? ????? ???? 所以夾套圓筒的厚度圓整 為 mm10 。 夾套圓筒的最大允許工作壓力 ? ? ? ? ? ?? ? M P aM P aKDPeietw ??????? ???????? ???? 所以夾套圓筒的最大允許工作壓力符合要求 [1]。 夾套壓力試驗前的應(yīng)力校核 壓力試驗前，應(yīng)按下式校核夾套應(yīng)力： ? ?eeiTT DP ? ?? 2 ?? ? ?M 75 ? ???? M P as 7 92 3 ?????? 液壓試驗時， T? 滿足 sT ??? ? 所以夾套試驗前得應(yīng)力校核滿足要求。 有效厚度的計算 7 5 0% ?? mmmmCCne ???????? ?? 所以夾套封頭厚度符合要求。 封口錐 ? ?? ?mmSDSDe o64)1621600()]2()[( 1122???????????? ? mmCSDe o )( 22 ??????? 所以封口錐的厚度符合要求。 確定反應(yīng)釜內(nèi)筒的材料和壁厚 筒體材料的選用要根據(jù)所給相關(guān)數(shù)據(jù)來選 取，材料 Q235B的設(shè)計壓力 P≤ ，使用溫度為 0~350℃，用于殼體時，鋼板厚度不大于 20mm，不可用于毒性強度為高度和極危害介質(zhì)的壓力容器，還根據(jù)本次設(shè)計要求，選 Q235B，已知筒體受內(nèi)壓，取設(shè)計壓力 ，設(shè)計溫度為 200℃。 許用外壓力 ??P 的計算 ? ? M P aPM P aD BP Teo ????? 夾套? 則假設(shè)成立，取圓筒的 mmn 16?? 。由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢圓形封頭深度較半球形封頭小得多，易于沖壓成型，適合中、低壓容器。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 卡子的選型 根據(jù) HG/T20542020《搪玻璃設(shè)備 卡子》規(guī)定， A型卡子適用于設(shè)計溫度高于 20℃ ~200℃，設(shè)計 壓力小于等于 ，該設(shè)備選用法蘭高度為 110mm。 密封裝置的選用 密封主要有兩種：填料密封和機械密封。機械密封是把 轉(zhuǎn)軸的密封面從軸向改為徑向，通過動環(huán)和靜環(huán)兩個端面的相互貼合，并做相對運動達到密封的裝置，又稱端面密封。故本設(shè)備選用機械密封作為密封裝置。 反應(yīng)釜的長動裝置通常設(shè)置在反應(yīng)釜的頂蓋（上封頭）上，一般采用立式布置電動機經(jīng)減速機將轉(zhuǎn)速減至工藝要求的攪拌轉(zhuǎn)速，再通過聯(lián)軸器帶動攪拌軸轉(zhuǎn)速，從而帶動攪拌器轉(zhuǎn)動。考慮到傳動裝置與軸封裝置安裝時要求保持一定的同心度以及裝卸檢修的方便，常在機架下安裝一個安裝底蓋，還在上封頭的開口處安裝一個活套法蘭。 a. 擺線針齒星減速機：減速比 87~9，轉(zhuǎn)速 16~160r/min,功率 ~30kw。 b. 兩級齒輪減速機：為兩級同中心距并流式斜齒輪減速傳動裝置。體積小，效率高，制造成本低，結(jié)構(gòu)簡單，裝配檢修方便，可以正反轉(zhuǎn)。減速比 ~，轉(zhuǎn)速320~550r/min，功率 ~。 d. 諧波減速機：減速比 359~90，轉(zhuǎn)速 4~16r/min，功率 ~13Kw。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 查標準《攪拌傳動裝置系統(tǒng)組合、選用及技術(shù)要求》（ HG215631995）以及《釜用立式減速機》，按照攪拌功率和轉(zhuǎn)速選擇擺線針齒行星減速機，已知攪拌轉(zhuǎn)速為 85r/min，功率為 ，查標表可知，選用機型號為 3，減速比為 17 的擺線針齒行星減速機，其傳動效率為 。 表 釜用立式減速機的基本特性 特性 減速機類型 擺線針齒行星減 速機 兩級齒輪減速機 三角皮帶減速機 諧波減速機 減速比范圍 879 116 36090 輸出軸轉(zhuǎn)速范圍 r/min， (配用四級電動機 ) 16100 125250 320500 416 功率范圍 kw 效率 大于 主要特點 本機為利用少齒內(nèi)嚙合行星傳動的 減速裝置，減速比大 ，壽命長，故障少，裝拆方便，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，與同功率的渦輪減速機相比，效率高而體積可小一半左右 :有取代渦輪減速機的趨向。 本機為單級三角皮帶傳動的減速裝置，結(jié)構(gòu)簡單，過載時會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，因 此能起安全保護作用，但由于皮帶滑動不能保持精確的傳動比。 特性參數(shù) 功率、按輸出軸軸頸面分的機型號、減速比 中心距 三角皮帶型號、根數(shù) 柔輪分度 圓直徑 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 應(yīng)用條件 對過載和沖擊載荷有較強承受能力，可短期過載 75%，允許正反旋轉(zhuǎn)，可用于有防爆要求的車間，與電動機直 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 .與電動機直聯(lián)供應(yīng) 允許正反旋轉(zhuǎn)，一 般以夾殼聯(lián)軸器與攪拌軸連接，攪拌器重量可由本機承受，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 可不需多級傳動而用十轉(zhuǎn)速低級的攪 拌 傳動裝置，可用于有防爆要求的車間 標定符號 BLD 功率 機型號 減速比 BLY 機 型號 減速比 功率 LC中心距 順序號 P 三角皮帶型弓 根數(shù) 順序號 XB 柔輪分度圓直徑 順序號 標準圖號 HG574478 HG574578 HG574678 HG574778 注 :電動機若采用 AJ02(防爆型 )型時，在標定符號前加“ A字樣，對 BJ02(隔爆型 )加“ B” 字樣，對 J02 型電動機則不加寫代號 。 電 動機的軸功率校核 符號說明 mP — 軸封處摩擦損耗功率 ,kw zP — 攪拌軸功率 ,kw dP — 電動機計算功率 ,kw ?— 傳動效率 軸封處摩擦損耗功率的計算 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 17 則 kwVP z ???? 電動機計算功率的計算 由傳動類型為擺線針輪行星傳動，則傳動裝置各零部件的傳動效率 ?? 。 ②設(shè)置底軸承，作為一個支點者 : ⑧在攪拌容器內(nèi)設(shè)置中間軸承，并能作為一個支點者。為了與標準配合，傳動軸的軸徑選用 d=80mm，參考標準（ HG2156695《攪拌傳動裝置 單支點機架》 ），選用機架公稱直徑為 300mm, B 型單支點機架。 機架的標記為 :HG215661995 機架 B 30080。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 傳動軸采用上裝式，傳動軸釜外軸頭形式為 D 型，即釜外聯(lián)軸器為帶短節(jié)聯(lián)軸器。 傳動軸的標記為 :HG215681995 BSD 30080/550Q235B。因此釜外聯(lián)軸器選用帶短節(jié)聯(lián)軸器。如下圖 : 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 帶短節(jié)聯(lián)軸器軸孔與軸的配合代號為 H7/m6。 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。 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狀態(tài)。 ② 攪拌所消耗的能量應(yīng)盡可能小。 攪拌器的選擇 按攪拌器類型和適用條件選型 :對低粘度流體的混合，推進式攪拌器由于循環(huán)能力強，動力消耗小，可應(yīng)用到很大容積的釜中 。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，在小容積的流體混合幣應(yīng)用較廣，對大容積的流體混合，則循環(huán)能力不足 。本設(shè)計的攪拌器選擇不帶擋板的框式攪拌器。 攪拌器的強度計算 符號說明 qP— 攪拌器強度計算時的設(shè)計功率， kw jP— 每個槳葉強度計算時設(shè)計功率 , 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。）（。 系數(shù) a 的計算 1)6 2 37 2 0(8 0 09721)(..244212 ??????? ?????????? ??RRHtam II 斷面上的扭矩的計算 mNMaRR HRRM InI .)()623720( )62