【正文】 核 。罐底通常為橢圓形封頭。由任務(wù)書給出的 V=，可得 D1==1348mm，查閱壓力容器公稱直徑 GB9019— 1998[2] 8 圖 12 筒體的容積、面積和質(zhì)量 圓整為 D1=1400 mm,同時得到 V1m=， F1m=。則筒體高度 1H按公式計算，并進行圓整。夾套和筒體的連接常焊接成封閉結(jié)構(gòu)。若裝料系數(shù) η 沒有給定，則應(yīng)合理選用裝料系數(shù)的值，盡量提高設(shè)備利用率。染料及有機溶劑的粘度較大，選用 η =。因圓筒型夾套傳熱面積小，故選用圓筒型夾套。 強度計算的原則及依據(jù) 根據(jù)任務(wù)書給出的條件，反應(yīng)釜體內(nèi)為正壓外帶夾套，被夾套包圍的罐體分別按內(nèi)壓和外壓計 算，罐體內(nèi)壓為 ，外壓為極限時最大內(nèi)外壓差 ；其余部分按內(nèi)壓圓筒設(shè)計。 （ 2）當(dāng) 圓筒體的公稱直徑 DN600mm 時，全部圓筒分別按內(nèi)壓圓筒和外壓圓筒計算，取其中較大值。 =113 MPa[10] 圖 16 鋼板許用應(yīng)力 罐體筒體計算厚度CtcPDP1111 ][2 ?? ?? ?=； [11] 14 夾套筒體計算厚度CtcPDP2222 ][2 ?? ?? ?=； 罐 體封頭計算厚度CtcPDP1111 ][ ??? ??=； 夾套封頭計算厚度CtcPD2222 ][ ??? ?? ?=； 取最小厚度 minδ =3mm作為計算厚度 δ ， 腐蝕裕量 C2=[12]， 罐體筒體設(shè)計厚度 1dδ =δ + C2=+3=5mm； 夾套筒體設(shè)計厚度 2dδ =δ + C2=+3=5mm； 罐體封頭設(shè)計厚度 1dδ? =δ + C2=+3=5mm； 夾套封頭設(shè)計厚度 2dδ? =δ + C2=+3=5mm； 鋼 板厚度負偏差 C1=； 罐體筒體名義厚度n1?錯誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 mm； 夾套封頭名義厚度 2nδ? =5mm； 按外壓對筒體和封頭進行穩(wěn)定性校核 假設(shè)一：罐體筒體名義厚度 nδ =5 mm； 厚度附加量 C= C1 +C2= mm； [13] 罐體筒體有效厚度 eδ = nδ C== mm； 罐體筒體外徑 0D = 1D +2 nδ =1400+25=1410mm； 筒體計算長度 L= 2H +13 1h =1100+13 350=1217 mm； [14] 15 式中 2H —— 夾套筒體高度 2H =1100mm； 1h —— 曲邊高度， 350mm 系數(shù) 0L/D =1217/1410=； 系數(shù) 0eD/δ =1410/=564 系數(shù) A[15]圖 103 得： A=； 系數(shù) B[16]圖 104 得： B 不存在，故采用公式： 許用外壓 [P]= )(3 2 /0 eDAE?=（其中 E=105） ,所以計算失穩(wěn)，要重定名義厚度。 假設(shè)罐體封頭名義厚度 nδ =10mm； 16 罐體封頭鋼板厚度負偏差 C1=； 罐體封頭 厚度附加量 C= C1 +C2= mm； 罐體 封頭 有效厚度 eδ? = nδ? － C=10－ = mm； 罐體筒體外徑 0D? = 1D? +2 nδ? =1400+210=1420 mm； 標 準橢圓封頭當(dāng)量球殼外半徑 00R =??=1420=1278 mm； 系數(shù)0e=(R /δ )?? =，系數(shù) B=98； 許用外應(yīng)力 ? ?0eB=R/δP = 錯誤 !未找到引用源。 ； 罐體封頭最小厚度 minδ =% 1D =1400=（小于 eδ ，滿足要求） 。 [17] 夾套水壓試驗壓力 ? ?? ?2T 2 tσP = σ =113113 =； 材料屈服點應(yīng)力 Sσ 錯誤 !未找到引用源。 ； TSσ σ?? =235= ，表示為水壓試驗時的許可應(yīng)力。接下來就是對這些設(shè)備進行設(shè)計計算，通過查找相關(guān)的資料，我們可以確定它們的型號與性能。 I 況系數(shù) KA= ，又有傳動比 i = n/n1 = 960/200 =， d1=106mm。轉(zhuǎn)速 v= 960/(60 1000) = 5 r/min。圓整后取 d2=500mm，選用 YP 系列帶傳動減速機。 計算設(shè)計功率 Pc 查得工作情況系數(shù) KA= [18] ，故 Pc= KA P= = 選擇 V 形帶型號 根據(jù) PC=， n1=960r/min,初步選用 B 型帶 [19]。 確定中心距 在 （ 2d + 1d ） 0a 2（ 2d + 1d ） 范圍，初選中心距 0a =600 mm； 得帶長 為： 221P 0 0 1 2 0( d d )L 2 ( d d )24a a?? ? ? ?[22] =2600+（ （ d1+ 2d ）） /2 + （ 2d d1） 2/ 4a0 = mm 選取 B 型帶的標準公稱長度 Lp=2240 mm[23],可得實際中心距 ： P P00 LL2aa ???=600 + （ ） / 2= 504mm 驗算小帶輪包角 1? 由 公式 得 ： 1? =180? －)( 12 ???a d=126176。 確定帶的根數(shù) Z 因 d1=125 mm ， 2d =600 mm，帶速 v= m/s；，傳動比 i= 2d /d1= 由 n1=960r/min， d1=125 mm； 19 用內(nèi)插法得 ： P0=； KB= 310? ； Ki= 0ΔP =B1 i1K n 1 K??????= 由 1? =125176。 確定初拉力 Q m= 1m? ，得到： 2C0 a500P 2 .5F = 1 + m vz v K??????= N； 由 公式 算出作用在軸上的力為 Q=2z 0F sin 1α2 =252 sin = N[24] 攪拌器設(shè)計 攪拌裝置由攪拌器、軸及其支撐組成。其機械設(shè)計的主要內(nèi)容是：確定攪拌器直徑、攪拌器與攪拌軸的連接結(jié)構(gòu)、進行攪拌軸的強度設(shè)計和臨界轉(zhuǎn)速校核、選擇軸的支撐結(jié)構(gòu)。 20 （ 1） 攪拌軸的材料 ： 選用 45 鋼 （ 2）攪拌軸的結(jié)構(gòu) ： 用實心直軸，因是連接的為槳式攪拌器，故采用光軸即可。 按強度計算軸徑： d ≥ 365179。 表 攪拌器尺寸 選擇軸承 一般攪拌軸可依靠減速器內(nèi)的一對軸承支承。為保證攪拌軸懸臂穩(wěn)定性，軸的懸臂長 L1，軸徑 d 和兩軸承間距 B應(yīng)滿足以下關(guān)系： L1/B≤4―5 ； L1/d≤40― 50。安裝軸承處的公差帶常采用 H7 。 外殼孔與軸承配合表面粗糙度 Ra 取 。 扭矩 Tca = KAT = 955（ P/n） =247 N .m ?！蘌/ （ n[τ]） = 故取攪拌軸軸徑為 40mm 計算 21 n 條件查標準尺寸，查得 TL6 的數(shù)據(jù)為 d=40mm，許用最大扭矩為 250 N .m ，[n]max = 2800r/min ，滿足要求。 選擇軸封型式 反應(yīng)釜中應(yīng)用的軸封結(jié)構(gòu)主要有兩大類，填料箱密封和機械密封。根據(jù) PW＝ 、 t ＝ 120℃ 、 n=200r/min、 d=40mm。 填料式寬度 S 根據(jù)軸的直徑確定， 得 S=（ Dd） /2 查 得， S=10mm。選用 R40 HG 215371992 表 填料密封的主要尺寸（ mm） 軸徑 d D2 D2 D3 H n?? 螺柱 40 175 145 110 315 818 4xM16 （三） 、設(shè)計機架結(jié)構(gòu) 機架是安裝減速機用的，它的尺寸應(yīng)與減速機底座尺寸相匹配。 （ 1） 無支點機架 機架本身無軸的支 承點，攪拌機是以減速機輸出軸的兩個支承軸承位受力支點。攪拌軸與減速機的聯(lián)接必須用剛性聯(lián)軸器 [25]。 當(dāng)按上述條件選用單支點機架時，減速器輸出軸與攪拌器之間采用彈性聯(lián)軸器；當(dāng)不具備上述條件而選用單支點機架時，減速 器輸出軸與攪拌器之間采用剛性聯(lián)軸器。 綜上所述，此次設(shè)計選用的是單支點機架。根據(jù)軸封形式[26]，設(shè)計選用的填料密封，故選擇 B 型單支點機架 [27]，且 V 帶傳動減速機自帶機架 ，機架 材料選用灰鑄鐵 [28]。 設(shè)計采用 R型突面凸緣法蘭 ，查表即圖 61和 62所示 其 主要 尺寸如下 ： 凸緣法蘭 DN=250mm； d1=245mm； d2=395mm； k=350mm； d3=280mm；d4=300mm， 螺旋數(shù)量： 12個，螺紋： M20，質(zhì)量： 102kg 23 圖 41 R 型凸緣法蘭 圖 42 凸緣法蘭的密封面尺寸 安裝底蓋 安裝底蓋采用螺栓等緊固件，上與機架連接，下與凸緣法蘭連接。設(shè)計選取了 RS 型安裝底蓋，其主要尺寸如下 (單位： mm)： 查表即圖 63 和 64（已知凸緣法蘭 DN=250mm） 因安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同 [27]，則 安裝底蓋公稱直徑： 250